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JP7587487B2 - Optical fiber communication system and optical transmission device - Google Patents
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Description

本発明は、エリア境界における無線品質を改善する光ファイバ通信システムおよび光伝送装置に関する。 The present invention relates to an optical fiber communication system and optical transmission equipment that improves wireless quality at area boundaries.

従来から、光ファイバ通信システムにおける無線通信の品質を向上させるため、様々な検討がなされてきた。 Various studies have been conducted to improve the quality of wireless communication in optical fiber communication systems.

無線品質を向上させる技術として、非特許文献1では、無線基地局の上位レイヤ機能を有するBaseband unit(BBU)やDistributed unit(DU)を収容局側に、下位レイヤ機能を有するRemote radio head(RRH)やRemote unit(RU)をAntenna(ANT)設置サイトに配置するCentralized radio access network(C-RAN)アーキテクチャに関する技術が開示されている。C-RANでは、同一の収容局に配置された複数の無線基地局を集中制御、連携動作させることで、無線品質を向上させることが可能である。 As a technology for improving wireless quality, Non-Patent Document 1 discloses technology related to a Centralized radio access network (C-RAN) architecture in which a Baseband unit (BBU) and a Distributed unit (DU) having higher layer functions of a wireless base station are placed on the accommodating station side, and a Remote radio head (RRH) and a Remote unit (RU) having lower layer functions are placed on the Antenna (ANT) installation site. In a C-RAN, it is possible to improve wireless quality by centrally controlling and coordinating the operation of multiple wireless base stations placed in the same accommodating station.

また、非特許文献2では、アナログradio over fiber(RoF)技術をベースとしたMobile fronthaul(MFH)として、Wavelength division multiplexing passive optical network(WDM-PON)構成でPoint to multipoint(PtMP)アーキテクチャを構築し、1本のアクセスファイバを複数のANTサイトの収容のために有効活用する光アクセス方式が開示されている。 Non-Patent Document 2 also discloses an optical access method that uses a Point to Multipoint (PtMP) architecture in a Wavelength division multiplexing passive optical network (WDM-PON) configuration as a Mobile fronthaul (MFH) based on analog radio over fiber (RoF) technology, and effectively utilizes a single access fiber to accommodate multiple ANT sites.

また、特許文献1では、アナログRoF技術をベースとしたMobile fronthaul(MFH)として、Intermediate frequency over fiber(IFoF)リンクやIFoFとRoFリンクのカスケード接続構成によるPtMPアーキテクチャを構築し、1本のアクセスファイバを複数のANTサイトの収容のため有効活用する光アクセス方式が開示されている。 Patent Document 1 also discloses an optical access method that constructs a PtMP architecture using intermediate frequency over fiber (IFoF) links and cascaded connections of IFoF and RoF links as a Mobile fronthaul (MFH) based on analog RoF technology, making effective use of a single access fiber to accommodate multiple ANT sites.

TTC技術レポートTR-1079 第5世代移動体通信システムのフロントホールにおける光アクセスに関する技術報告書TTC Technical Report TR-1079 Technical Report on Optical Access in the Fronthaul of 5th Generation Mobile Communication Systems 10.1109/JLT.2019.2923245/Experimental Demonstration of a WDM-RoF Based Mobile Fronthaul With f-OFDM Signals by Using Directly Modulated 3s-DBR Laser10.1109/JLT.2019.2923245/Experimental Demonstration of a WDM-RoF Based Mobile Fronthaul With f-OFDM Signals by Using Directly Modulated 3s-DBR Laser

特開2019-212983号公報JP 2019-212983 A

しかしながら、非特許文献1では、無線ユーザ端末が収容局の異なるセル間のエッジ部分にある場合に、Centralized radio access network(C-RAN)の特長である基地局間協調動作(異なるアンテナサイト間のMultiple-Input Multiple-Output(MIMO)等)による無線信号品質の向上が困難となる。 However, in Non-Patent Document 1, when a wireless user terminal is located at the edge between cells of different accommodating stations, it becomes difficult to improve wireless signal quality by inter-base station cooperative operation (such as Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) between different antenna sites), which is a feature of Centralized radio access network (C-RAN).

また、非特許文献2では、実現のためのシステム構成が複雑であり、多くのアクセスファイバが追加で必要となる。また、アクセスファイバの長距離化でコスト増加や工事期間長期化が懸念される。 In addition, the system configuration required to realize the technology in Non-Patent Document 2 is complex, and many additional access fibers are required. In addition, there are concerns that the increased distance of the access fibers will lead to increased costs and longer construction times.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、シンプルかつ経済的な光アクセスシステムである光ファイバ通信システムおよび光伝送装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to provide an optical fiber communication system and optical transmission device that are simple and economical optical access systems.

(1)上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の光ファイバ通信システムは、複数のONU(Optical Network Unit)を配下に備える複数のOLT(Optical Line Terminal)から構成される光ファイバ通信システムであって、前記各OLTと前記各ONUとの間にそれぞれ設けられた複数の中継局と、前記各中継局を光接続する中継用光ファイバと、を備え、前記各OLTは、前記中継用光ファイバを用いて、他のOLTの配下のONUに対して、信号を伝送することを特徴とする。 (1) In order to achieve the above object, the present invention employs the following means. That is, the optical fiber communication system of the present invention is an optical fiber communication system composed of a plurality of OLTs (Optical Line Terminals) each having a plurality of ONUs (Optical Network Units) thereunder, and is characterized in that it comprises a plurality of relay stations provided between each of the OLTs and each of the ONUs, and relay optical fibers optically connecting each of the relay stations, and each of the OLTs transmits signals to ONUs under the control of other OLTs using the relay optical fibers.

(2)また、本発明の光ファイバ通信システムにおいて、前記各OLTは、配下のONUと光通信する際の波長を制御する波長コントローラを備え、第1のOLTは、配下のONUと通信中の端末装置の位置情報に基づいて、前記端末装置が、配下の各ONUの通信領域外のONUと通信をすると判断した場合は、その通信領域外のONUを収容する第2のOLTに対して、前記中継用光ファイバを用いて通信を行なうエリア外モードに移行する旨の要求を行ない、前記第2のOLTが前記要求を許可した場合は、前記第1のOLTおよび前記第2のOLTは前記エリア外モードへ移行し、前記第1のOLTの波長コントローラまたは前記第2のOLTの波長コントローラは、前記第2のOLTの配下のONUのうち、前記エリア外モードに移行すべきONUに対して、前記エリア外モードで用いる波長を通知し、前記端末装置が、前記エリア外モードに移行したONUおよび前記中継用光ファイバを介して、前記第1のOLTと通信を行なうことを特徴とする。 (2) In the optical fiber communication system of the present invention, each OLT includes a wavelength controller for controlling a wavelength when optically communicating with a subordinate ONU, and when the first OLT determines, based on location information of a terminal device communicating with a subordinate ONU, that the terminal device is communicating with an ONU outside the communication area of each subordinate ONU, the first OLT requests a second OLT that accommodates the ONU outside the communication area to switch to an outside-area mode in which communication is performed using the relay optical fiber, and the second OLT If the request is permitted, the first OLT and the second OLT transition to the outside-area mode, and the wavelength controller of the first OLT or the wavelength controller of the second OLT notifies the ONU under the control of the second OLT that should transition to the outside-area mode of the wavelength to be used in the outside-area mode, and the terminal device communicates with the first OLT via the ONU that transitioned to the outside-area mode and the relay optical fiber.

(3)また、本発明の光ファイバ通信システムにおいて、第1のOLTは、前記中継用光ファイバを用いて、第2のOLTの配下のいずれかのONUとの間で、中継局間伝送を行なうために割り当てられた波長で信号を伝送することを特徴とする。 (3) In the optical fiber communication system of the present invention, the first OLT uses the relay optical fiber to transmit signals between any of the ONUs under the control of the second OLT at a wavelength assigned for inter-relay station transmission.

(4)また、本発明の光ファイバ通信システムにおいて、前記各OLTは、無線信号を光信号に多重して配下のONUとIFOF通信をする際の周波数を制御するIFコントローラを備え、第3のOLTは、配下のONUと通信中の端末装置の位置情報に基づいて、前記端末装置が、配下の各ONUの通信領域外のONUと通信をすると判断した場合は、その通信領域外のONUを収容する第4のOLTに対して、前記中継用光ファイバを用いて通信を行なうエリア外モードに移行する旨の要求を行ない、前記第4のOLTが前記要求を許可した場合は、前記第3のOLTおよび前記第4のOLTは前記エリア外モードへ移行し、前記第3のOLTのIFコントローラまたは前記第4のOLTのIFコントローラは、前記第4のOLTの配下のONUのうち、前記エリア外モードに移行すべきONUに対して、前記エリア外モードで用いる周波数を通知し、前記端末装置が、前記エリア外モードに移行したONUおよび前記中継用光ファイバを介して、前記第3のOLTと通信を行なうことを特徴とする。 (4) In the optical fiber communication system of the present invention, each OLT is provided with an IF controller that multiplexes a radio signal into an optical signal to control the frequency when performing IF/OF communication with the subordinate ONU, and when the third OLT determines, based on the position information of a terminal device communicating with the subordinate ONU, that the terminal device is communicating with an ONU outside the communication area of each subordinate ONU, it requests the fourth OLT that accommodates the ONU outside the communication area to switch to an outside area mode in which communication is performed using the relay optical fiber. If the fourth OLT permits the request, the third OLT and the fourth OLT transition to the outside-area mode, and the IF controller of the third OLT or the IF controller of the fourth OLT notifies the ONU that should transition to the outside-area mode, among the ONUs under the fourth OLT, of the frequency to be used in the outside-area mode, and the terminal device communicates with the third OLT via the ONU that transitioned to the outside-area mode and the relay optical fiber.

(5)また、本発明の光ファイバ通信システムにおいて、第3のOLTは、前記中継用光ファイバを用いて、第4のOLTの配下のいずれかのONUとの間で、中継局間伝送を行なうために割り当てられた周波数でIFoF通信をすることを特徴とする。 (5) In the optical fiber communication system of the present invention, the third OLT uses the relay optical fiber to perform IFoF communication with any of the ONUs under the control of the fourth OLT at a frequency assigned for transmission between relay stations.

(6)また、本発明の光ファイバ通信システムにおいて、前記各OLTは、無線信号を光信号に多重して配下のONUとIFoF通信をする際の周波数を制御するOLT側IFコントローラを備え、前記各中継局は、前記各OLT側IFコントローラから制御を受ける中継局側IFコントローラを備え、第5のOLTは、配下のONUと通信中の端末装置の位置情報に基づいて、前記端末装置が、配下の各ONUの通信領域外のONUと通信をすると判断した場合は、その通信領域外のONUを収容する第6のOLTに対して、前記中継用光ファイバを用いて通信を行なうエリア外モードに移行する旨の要求を行ない、前記第6のOLTが前記要求を許可した場合は、前記第5のOLTおよび前記第6のOLTは、前記エリア外モードへ移行し、前記第5のOLTのOLT側IFコントローラおよび前記第6のOLTのOLT側IFコントローラは、各配下の中継局の中継局側IFコントローラに対し、前記エリア外モードで用いる周波数を通知し、前記端末装置が、前記エリア外モードに移行した前記第6のOLTの配下のONUおよび前記中継用光ファイバを介して、前記第5のOLTと通信を行なうことを特徴とする。 (6) In the optical fiber communication system of the present invention, each OLT includes an OLT-side IF controller that multiplexes a radio signal into an optical signal and controls the frequency when performing IFoF communication with the subordinate ONU, and each relay station includes a relay station-side IF controller that is controlled by each OLT-side IF controller. When the fifth OLT determines, based on location information of a terminal device communicating with a subordinate ONU, that the terminal device is communicating with an ONU outside the communication area of each subordinate ONU, the fifth OLT uses the relay optical fiber to communicate with the sixth OLT that accommodates the ONU outside the communication area. When the sixth OLT requests to transition to an outside-area mode in which the sixth OLT allows the request, the fifth OLT and the sixth OLT transition to the outside-area mode, and the OLT-side IF controller of the fifth OLT and the OLT-side IF controller of the sixth OLT notify the relay-side IF controller of the relay station under each of the subordinates of the frequency to be used in the outside-area mode, and the terminal device communicates with the fifth OLT via the ONU under the sixth OLT that has transitioned to the outside-area mode and the relay optical fiber.

(7)また、本発明の光伝送装置は、光ファイバ通信システムに適用されるOLTであって、配下の光ネットワーク装置と光通信する際の波長を制御する波長コントローラを備え、他の光伝送装置から、前記他の光伝送装置の配下の光ネットワーク装置が用いる波長を示す波長情報が通知された場合は、自装置が備える波長コントローラに対して、配下の光ネットワーク装置が前記通知された波長情報に示された波長を用いるように制御することを特徴とする。 (7) The optical transmission device of the present invention is an OLT applied to an optical fiber communication system, and is characterized in that it includes a wavelength controller that controls the wavelength when optically communicating with a subordinate optical network device, and when wavelength information indicating the wavelength used by the subordinate optical network device of the other optical transmission device is notified from the other optical transmission device, it controls the wavelength controller included in the device itself so that the subordinate optical network device uses the wavelength indicated in the notified wavelength information.

(8)また、本発明の光伝送装置は、光ファイバ通信システムに適用される光伝送装置であって、無線信号を光信号に多重して配下の光ネットワーク装置とIFoF通信をする際の周波数を制御するIFコントローラを備え、他の光伝送装置から、前記他の光伝送装置の配下の光ネットワーク装置が用いる周波数を示す周波数情報が通知された場合は、自装置が備えるIFコントローラに対して、配下の光ネットワーク装置または中継局側のIFコントローラが前記通知された周波数情報に示された周波数を用いるように制御することを特徴とする。 (8) The optical transmission device of the present invention is an optical transmission device applied to an optical fiber communication system, and is characterized in that it includes an IF controller that controls the frequency when multiplexing a radio signal into an optical signal and performing IFoF communication with a subordinate optical network device, and when frequency information indicating the frequency used by an optical network device subordinate to the other optical transmission device is notified from the other optical transmission device, it controls the IF controller included in the device itself so that the subordinate optical network device or the IF controller on the relay station side uses the frequency indicated in the notified frequency information.

本発明によれば、エリア境界付近での無線通信の品質を向上させることが可能となる。また、光ファイバコストや光ファイバ敷設置期間を短く抑えたシンプルかつ経済的な構造を有する光ファイバ通信システムを構築することが可能となる。 The present invention makes it possible to improve the quality of wireless communications near area boundaries. It also makes it possible to build an optical fiber communication system with a simple and economical structure that keeps optical fiber costs and installation time short.

各実施形態に係る光ファイバ通信システムの概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of an optical fiber communication system according to each embodiment. 第1の実施形態に係る光ファイバ通信システムの概要を示す図である。1 is a diagram showing an overview of an optical fiber communication system according to a first embodiment. UEの接続先ANTが変化する様子を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing how the ANT to which the UE is connected changes. 第1の実施形態に係る収容局CO-Bの概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a communication station CO-B according to the first embodiment. 第1の実施形態おける波長の配置例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of wavelength allocation in the first embodiment. 第1の実施形態に係る中継局RN-Bの概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a relay station RN-B according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る中継局RN-Aの概略構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a relay station RN-A according to the first embodiment. FIG. (a)、(b)通常動作時(エリア外通信なし)の各アンテナサイトの概略構成、および各アンテナサイトと各UEの位置関係を示す図である。1A and 1B are diagrams illustrating a schematic configuration of each antenna site during normal operation (no communication outside the area) and the positional relationship between each antenna site and each UE. (a)、(b)切り替え動作時(エリア外通信あり)の各アンテナサイトの概略構成、および各アンテナサイトと各UEの位置関係を示す図である。13A and 13B are diagrams showing a schematic configuration of each antenna site during switching operation (with communication outside the area) and the positional relationship between each antenna site and each UE. UE位置情報と各ポート出力波長との対応の一例を示す表である。11 is a table showing an example of a correspondence between UE location information and each port output wavelength. UE位置情報と各ポート出力波長との対応の一例を示す表である。11 is a table showing an example of a correspondence between UE location information and each port output wavelength. 経路切り替えの位置条件を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing position conditions for route switching. PtPファイバ、Ringファイバの構造を示す図である。1A and 1B are diagrams illustrating the structures of a PtP fiber and a Ring fiber. 第2の実施形態に係る光ファイバ通信システムの概要を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an overview of an optical fiber communication system according to a second embodiment. 第2の実施形態に係る収容局CO-Bの概略構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a schematic configuration of a communication station CO-B according to a second embodiment. 第2の実施形態おける波長の配置例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of wavelength allocation in the second embodiment. 第2の実施形態に係る中継局RN-Bの概略構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a schematic configuration of a relay station RN-B according to a second embodiment. 第2の実施形態に係る中継局RN-Aの概略構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a schematic configuration of a relay station RN-A according to a second embodiment. (a)、(b)各アンテナサイトの概略構成、および各アンテナサイトと各UEの位置関係を示す図である。1A and 1B are diagrams showing a schematic configuration of each antenna site and the positional relationship between each antenna site and each UE. 第3の実施形態に係る光ファイバ通信システムの概要を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an overview of an optical fiber communication system according to a third embodiment. 第3の実施形態に係る収容局CO-Bの概略構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a communication station CO-B according to a third embodiment. 第3の実施形態におけるCO~RN間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an arrangement of IFoF transmission frequencies between CO and RN in the third embodiment. 第3の実施形態に係る中継局RN-Bの概略構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a relay station RN-B according to a third embodiment. 第3の実施形態に係る中継局RN-Aの概略構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a relay station RN-A according to a third embodiment. 第3の実施形態における中継局(RN-A、RN-B)間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an arrangement of IFoF transmission frequencies between relay stations (RN-A, RN-B) in the third embodiment. 第3の実施形態におけるRN-B~ONU/ANTサイト間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。A figure showing an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies between RN-B and an ONU/ANT site in the third embodiment. (a)、(b)通常動作時(エリア外通信なし)の各アンテナサイトの概略構成、および各アンテナサイトと各UEの位置関係を示す図である。1A and 1B are diagrams illustrating a schematic configuration of each antenna site during normal operation (no communication outside the area) and the positional relationship between each antenna site and each UE. (a)、(b)切り替え動作時(エリア外通信あり)の各アンテナサイトの概略構成、および各アンテナサイトと各UEの位置関係を示す図である。13A and 13B are diagrams showing a schematic configuration of each antenna site during switching operation (with communication outside the area) and the positional relationship between each antenna site and each UE. UE位置情報と各ポート出力IFとの対応の一例を示す表である。11 is a table showing an example of a correspondence between UE location information and each port output IF. UE位置情報と各ポート出力IFとの対応の一例を示す表である。11 is a table showing an example of a correspondence between UE location information and each port output IF. 第4の実施形態に係る光ファイバ通信システムの概要を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an overview of an optical fiber communication system according to a fourth embodiment. 第4の実施形態に係る収容局CO-Bの概略構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a communication station CO-B according to a fourth embodiment. 第4の実施形態におけるCO~RN間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an arrangement of IFoF transmission frequencies between CO and RN in the fourth embodiment. 第4の実施形態に係る中継局RN-Bの概略構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a relay station RN-B according to a fourth embodiment. 第4の実施形態に係る中継局RN-Aの概略構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a relay station RN-A according to a fourth embodiment. 第4の実施形態における中継局(RN-A、RN-B)間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an arrangement of IFoF transmission frequencies between relay stations (RN-A, RN-B) in the fourth embodiment. 第4の実施形態におけるRN-B~ONU/ANTサイト間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。A figure showing an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies between RN-B and an ONU/ANT site in the fourth embodiment. (a)、(b)第4の実施形態における各アンテナサイトの概略構成、および各アンテナサイトと各UEの位置関係を示す図である。13A and 13B are diagrams illustrating a schematic configuration of each antenna site and a positional relationship between each antenna site and each UE in a fourth embodiment. 第5の実施形態に係る光ファイバ通信システムの概要を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an overview of an optical fiber communication system according to a fifth embodiment. 第5の実施形態に係る収容局CO-Bの概略構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a communication station CO-B according to a fifth embodiment. 第5の実施形態におけるCO~RN間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an arrangement of IFoF transmission frequencies between CO and RN in the fifth embodiment. 第5の実施形態に係る中継局RN-Bの概略構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a relay station RN-B according to a fifth embodiment. 第5の実施形態に係る中継局RN-Aの概略構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a relay station RN-A according to a fifth embodiment. 第5の実施形態における中継局(RN-A、RN-B)間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an arrangement of IFoF transmission frequencies between relay stations (RN-A, RN-B) in the fifth embodiment. 第5の実施形態におけるRN-B~ONU/ANTサイト間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。A figure showing an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies between RN-B and an ONU/ANT site in the fifth embodiment. (a)、(b)通常動作時(エリア外通信なし)の各アンテナサイトの概略構成、および各アンテナサイトと各UEの位置関係を示す図である。1A and 1B are diagrams illustrating a schematic configuration of each antenna site during normal operation (no communication outside the area) and the positional relationship between each antenna site and each UE. (a)、(b)切り替え動作時(エリア外通信あり)の各アンテナサイトの概略構成、および各アンテナサイトと各UEの位置関係を示す図である。13A and 13B are diagrams showing a schematic configuration of each antenna site during switching operation (with communication outside the area) and the positional relationship between each antenna site and each UE. UE位置情報と各TRxでの入出力IFとの対応の一例を示す表である。11 is a table showing an example of correspondence between UE location information and input/output IFs in each TRx.

本発明者らは、光ファイバ通信システムでは、エリア境界付近において無線品質が不安定となることに着目し、中継局間を光ファイバ接続することによって、エリア境界付近において無線品質を向上することができることを見出し、本発明をするに至った。 The inventors noticed that wireless quality becomes unstable near area borders in optical fiber communication systems, and discovered that wireless quality can be improved near area borders by connecting relay stations with optical fiber, which led to the invention.

すなわち、複数のONU(Optical Line Terminal)を配下に備える複数のOLT(Optical Line Terminal)から構成される光ファイバ通信システムであって、前記各OLTと前記各ONUとの間にそれぞれ設けられた複数の中継局と、前記各中継局を光接続する中継用光ファイバと、を備え、前記各OLTは、前記中継用光ファイバを用いて、他のOLTの配下のONUに対して、信号を伝送することを特徴とする。 That is, it is an optical fiber communication system consisting of a plurality of OLTs (Optical Line Terminals) each having a plurality of ONUs (Optical Line Terminals) under its control, and is characterized in that it comprises a plurality of relay stations respectively provided between each of the OLTs and each of the ONUs, and relay optical fibers optically connecting each of the relay stations, and each of the OLTs transmits signals to ONUs under the control of other OLTs using the relay optical fibers.

これにより、本発明者らは、エリア境界付近での無線通信の品質が向上する光ファイバ通信システムであって、光ファイバコストや光ファイバ敷設置期間を短く抑えることできるシンプルかつ経済的な光ファイバ通信システムを実現することを可能とした。以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。 As a result, the inventors have been able to realize a simple and economical optical fiber communication system that improves the quality of wireless communication near area boundaries and that can reduce the cost of optical fiber and the time required to lay and install the optical fiber. The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

まず、各実施形態において共通する光ファイバ通信システムの概要について説明する。図1は、各実施形態に係る光ファイバ通信システムの概略構成を示す図である。 First, an overview of the optical fiber communication system common to each embodiment will be described. Figure 1 is a diagram showing the schematic configuration of the optical fiber communication system according to each embodiment.

光ファイバ通信システム1は、光伝送装置(OLT(Optical Line Terminal)11、21)と複数の光ネットワーク装置(ONU(Optical Line Terminal)15、25)から構成されるPON(Passive Optical Network)である。収容局CO-Aと収容局CO-Bに光接続される基地局アンテナ群16、26を、それぞれ1本のアクセスファイバを有効活用してPoint to multi-point(PtMP)収容するために中継局(RN:Remote node)13、23を有する。中継局13、23では、パッシブ部品から成るAWGやWDM CPL等を利用して、光信号の伝送先サイトを波長で割り振る。なお、本明細書において、中継局をRemote node(RN)や集約局とも称する。隣接するエリアの収容局(CO:Central Office)は、上位ネットワーク(Upper Network)により接続されている。 The optical fiber communication system 1 is a PON (Passive Optical Network) consisting of optical transmission equipment (OLT (Optical Line Terminal) 11, 21) and multiple optical network equipment (ONU (Optical Line Terminal) 15, 25). It has relay stations (RN: Remote node) 13, 23 to accommodate base station antenna groups 16, 26 optically connected to accommodation stations CO-A and CO-B, respectively, in a Point to multi-point (PtMP) manner by effectively utilizing a single access fiber. The relay stations 13, 23 use passive components such as AWG and WDM CPL to assign optical signal transmission destination sites by wavelength. In this specification, the relay station is also referred to as a remote node (RN) or aggregation station. The accommodation stations (CO: Central Office) in adjacent areas are connected by an upper network.

さらに、本実施形態に係る光ファイバ通信システムでは、隣接するエリアの中継局間を中継用光ファイバ31で接続している。中継局間を光接続することで、収容局CO-A/B配下の基地局アンテナ(アンテナサイト)を以下の経路で通信可能とする。
(1)基地局アンテナ⇔中継局A/B⇔中継局B/A⇔収容局CO-B/A⇔基地局A/B
(2)基地局アンテナ⇔中継局A/B⇔収容局A/B (通常の接続構成)
Furthermore, in the optical fiber communication system according to this embodiment, relay stations in adjacent areas are connected by relay optical fibers 31. By optically connecting the relay stations, base station antennas (antenna sites) under the control of the accommodation stations CO-A/B can communicate via the following routes.
(1) Base station antenna ⇔ relay station A/B ⇔ relay station B/A ⇔ accommodation station CO-B/A ⇔ base station A/B
(2) Base station antenna ⇔ relay station A/B ⇔ accommodation station A/B (normal connection configuration)

つまり、今までは(2)の経路でのみ通信が可能であったが、隣接するエリアの中継局間(RN-A⇔RN-B)を中継用光ファイバ31で接続することで、(1)のように、基地局アンテナ⇔中継局A⇔中継局B⇔収容局CO-B⇔基地局A、または基地局アンテナ⇔中継局B⇔中継局A⇔収容局CO-A⇔基地局Bの経路で通信を行うことも可能となる。 In other words, until now, communication was only possible via route (2), but by connecting relay stations in adjacent areas (RN-A⇔RN-B) with relay optical fiber 31, it will also be possible to communicate via the route (1) from base station antenna⇔relay station A⇔relay station B⇔accommodating station CO-B⇔base station A, or from base station antenna⇔relay station B⇔relay station A⇔accommodating station CO-A⇔base station B.

本発明は、このように構築された光ファイバ通信システムにおいて、時刻により変化するユーザ端末(UE:User equipment)の位置情報(UEでの各Antenna(ANT)または基地局からの無線通信品質でもよい)受信状況を元に、波長コントローラ17、27またはIFコントローラ19、29を用いて、OLTが通信先のONUを切り替える、またはエリアの異なる2つのONUと同時に通信することを可能とするものである。 In an optical fiber communication system constructed in this way, the present invention uses wavelength controllers 17, 27 or IF controllers 19, 29 to enable an OLT to switch the ONU with which it is communicating, or to communicate simultaneously with two ONUs in different areas, based on the reception conditions of user equipment (UE) position information (which may be wireless communication quality from each Antenna (ANT) at the UE or a base station) that changes with time.

このように、基地局(BS:Base station)と通信するユーザ端末(UE)が、収容局Central office-A(CO-A)に光接続されているセル群の一部および別の収容局CO-Bに光接続されているセル群の一部の双方と無線通信を行うことが可能となり、その結果、セルエッジでの無線品質が向上する。なお、「セル」は「基地局アンテナ(ANT:Antenna)」と置き換えてもよい。 In this way, a user equipment (UE) that communicates with a base station (BS) can perform wireless communication with both a part of a group of cells optically connected to a central office-A (CO-A) and a part of a group of cells optically connected to another central office CO-B, thereby improving the wireless quality at the cell edge. Note that "cell" may be replaced with "base station antenna (ANT)."

また、中継局A(RN-A)と中継局B(RN-B)をそれぞれ収容局CO-Bと収容局CO-Aに直接光接続することも可能であるが、中継局RN-Aと中継局RN-Bをそれぞれ収容局CO-Bと収容局CO-Aに光接続するよりも、中継局間(RN-A⇔RN-B)を光接続する方が、光ファイバコストも抑えることができ、ファイバ敷設期間を短縮することも可能であり、シンプルかつ経済的な光ファイバ通信システムを構築することができる。 It is also possible to optically connect relay station A (RN-A) and relay station B (RN-B) directly to accommodation station CO-B and accommodation station CO-A, respectively. However, optically connecting relay stations (RN-A⇔RN-B) rather than optically connecting relay station RN-A and relay station RN-B to accommodation station CO-B and accommodation station CO-A, respectively, reduces optical fiber costs and shortens the fiber installation period, allowing the construction of a simple and economical optical fiber communications system.

上述したシステムを実現するための構成は、以下の構成パターンが考えられる。
[1]OLTとエリア外ONUとの接続方式
(1)切り替え(エリア外のONUとの接続に伴い、エリア内のONUとの接続を中断する接続方式)
(2)常時接続(常時、エリア外のONUとエリア内のONUと同時接続可能な状態とする接続方式)
The following configuration patterns are possible for implementing the above-described system.
[1] Connection method between OLT and ONU outside the area (1) Switching (a connection method in which a connection with an ONU within the area is interrupted when a connection with an ONU outside the area is established)
(2) Always-on connection (a connection method that allows simultaneous connection to ONUs outside the area and ONUs inside the area at all times)

[2]PtMPの実現方式
(1)WDM-PON(Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network):端末の位置情報(UEでの各Antenna(ANT)または基地局からの無線通信品質でもよい)に基づき、収容局、アンテナサイトの光波長を切り替えることで基地局アンテナの収容先を変更する。
(2)カスケード接続:端末の位置情報(UEでの各Antenna(ANT)または基地局からの無線通信品質でもよい)に基づき、収容局およびアンテナサイトにおいて、IFoF伝送するためのIFを変更することで、基地局アンテナの収容先を変更する。または、端末の位置情報に基づき、中継局において、IFoF伝送するためのIFを変更することで、基地局アンテナの収容先を変更する。
[2] Methods for implementing PtMP (1) WDM-PON (Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network): This changes the location of the base station antenna by switching the optical wavelength of the station and antenna site based on the terminal's location information (which can be each Antenna (ANT) at the UE or the wireless communication quality from the base station).
(2) Cascade connection: Based on the location information of the terminal (which may be each Antenna (ANT) in the UE or the wireless communication quality from the base station), the IF for IFoF transmission is changed at the accommodating station and antenna site to change the accommodation of the base station antenna. Alternatively, based on the location information of the terminal, the IF for IFoF transmission is changed at the relay station to change the accommodation of the base station antenna.

[3]追加アクセスファイバ構成
(1)PtP(Point to Point)ファイバ追加構成
(2)Ringファイバ追加構成
[3] Additional access fiber configuration (1) Additional PtP (Point to Point) fiber configuration (2) Additional Ring fiber configuration

[1]および[2]を組み合わせた構成について、以下、各実施形態で具体的に説明する。[3]追加アクセスファイバ構成については、PtPファイバ追加構成で説明するが、Ringファイバ追加構成でも同様である。 The configurations combining [1] and [2] will be specifically described in each embodiment below. [3] The additional access fiber configuration will be described in the PtP fiber additional configuration, but the same applies to the Ring fiber additional configuration.

本明細書において、収容局のOLTから中継局またはアンテナサイトへの方向を下り、アンテナサイトまたは中継局から収容局のOLTへの方向を上りとする。 In this specification, the direction from the OLT of the accommodating station to the relay station or antenna site is referred to as downlink, and the direction from the antenna site or relay station to the OLT of the accommodating station is referred to as uplink.

以下、各実施形態では、本発明をわかりやすくするため、2つの収容局およびその配下の基地局アンテナ、UEとからなる2つの隣接するエリアに絞って説明するが、隣接する収容局が複数あっても同様であることはいうまでもない。さらに、収容局CO-Bのエリアを中心に説明するが、収容局CO-Aのエリア、その他隣接する収容局のエリアも同様であることは、いうまでもない。 In the following, in order to make the present invention easier to understand, each embodiment will be described focusing on two adjacent areas consisting of two accommodating stations and their subordinate base station antennas and UEs, but it goes without saying that the same applies when there are multiple adjacent accommodating stations. Furthermore, the description will focus on the area of accommodating station CO-B, but it goes without saying that the same applies to the area of accommodating station CO-A and the areas of other adjacent accommodating stations.

[第1の実施形態]
本実施形態における構成パターンは、以下の通りである。
[1]OLTとエリア外ONUとの接続方式:切り替え方式
[2]PtMPの実現方式:WDM-PON
[3]追加アクセスファイバ構成:PtPファイバ追加構成
[First embodiment]
The configuration patterns in this embodiment are as follows.
[1] Connection method between OLT and outside area ONU: Switching method [2] PtMP realization method: WDM-PON
[3] Additional access fiber configuration: PtP fiber additional configuration

まず、本実施形態に係る光ファイバ通信システムの概要について説明する。図2は、第1の実施形態に係る光ファイバ通信システムの概要を示す図である。図3は、UEのエリア位置により、UEの接続先ANTが変化する(ビーム形成#1→ビーム形成#2)様子を示す図である。図3では、一例として、UEが4つのANTと同時に通信を行う環境を想定した場合を示すが、これに限定されない。 First, an overview of the optical fiber communication system according to this embodiment will be described. Fig. 2 is a diagram showing an overview of the optical fiber communication system according to the first embodiment. Fig. 3 is a diagram showing how the ANT to which the UE is connected changes (beam forming #1 -> beam forming #2) depending on the area location of the UE. Fig. 3 shows, as an example, a case in which an environment in which the UE communicates with four ANTs simultaneously, but is not limited to this.

収容局CO-Aと収容局CO-Bに光接続される基地局アンテナ群を、それぞれ1本のアクセスファイバを有効活用してPoint to multi-point(PtMP)収容するために中継局を有する。中継局では、パッシブ部品から成るAWGやWDM CPL等を利用して、光信号の伝送先サイトを波長で割り振る。 A relay station is provided to accommodate the base station antenna groups optically connected to the CO-A and CO-B, making effective use of a single access fiber, and to accommodate Point to multi-point (PtMP) connections. The relay station uses passive components such as AWG and WDM CPL to allocate the optical signal's destination site by wavelength.

時刻により変化するユーザ端末の位置に基づいて、OLT、ONUは利用波長の設定を変更し、各基地局アンテナは収容局CO-Aまたは収容局CO-Bと通信する。ユーザ端末の位置情報をトリガーに波長変更を記載したが、ユーザ端末や基地局設備が持つ他の情報(アンテナ/基地局とユーザ端末間の無線通信品質情報等)をトリガーにして波長変更してもよい。以下、各機器の構成および波長変更手順について具体的に説明する。 Based on the location of the user terminal, which changes with time, the OLT and ONU change the settings of the wavelength used, and each base station antenna communicates with the accommodating station CO-A or CO-B. Although wavelength changes have been described as triggered by the location information of the user terminal, wavelength changes may also be triggered by other information held by the user terminal or base station equipment (such as wireless communication quality information between the antenna/base station and the user terminal). The configuration of each device and the wavelength change procedure are explained in detail below.

[光ファイバ通信システムの各機器の構成]
本実施形態に係る光ファイバ通信システムを構成する各機器について説明する。
(収容局)
図4は、第1の実施形態に係る収容局CO-Bの概略構成を示す図である。収容局CO-Bは、CO-BエリアのONU#1-1だけでなく、時刻によってはCO-AエリアにあるONU#1-1’とも通信する。収容局CO-Bは、BS、OLT、および波長コントローラ(Wavelength controller)を備える。
[Configuration of each device in the optical fiber communication system]
Each device constituting the optical fiber communication system according to this embodiment will be described.
(Accommodation station)
4 is a diagram showing a schematic configuration of a accommodating station CO-B according to the first embodiment. The accommodating station CO-B communicates not only with ONU#1-1 in the CO-B area, but also with ONU#1-1' in the CO-A area depending on the time. The accommodating station CO-B includes a BS, an OLT, and a wavelength controller.

基地局(BS:Base station)は、複数のBSまたはBS機能から構成されるBS poolと、複数のBSまたはBS機能の接続ポート(BS Port)を備える。図4では、一例として、基地局数(基地局機能数)m、各基地局接続ポート数nを想定した構成を示す。 A base station (BS) has a BS pool consisting of multiple BSs or BS functions, and connection ports (BS Ports) for multiple BSs or BS functions. Figure 4 shows an example configuration assuming m base stations (number of base station functions) and n number of connection ports for each base station.

OLTは、TRx(Transceiver)、AWG(Array Waveguide Gratings)for DL(Downlink)/UL(Uplink)、およびWDM CPL(Wavelength division multiplexing Coupler)を備える。TRx#1-1は、波長コントローラと接続され、波長コントローラからOLTおよびONUが使用する波長の情報を受信する。そしてTRx#1-1は、受信した波長の情報に基づき、OLTおよびONUが使用する波長を出力する。図4の波長λの表記について、「’」が無いものがCO-B配下のONU向け、「’」があるものがCO-A配下のONU向けの波長を示す。他の図においても、同様である。 The OLT is equipped with a TRx (Transceiver), AWG (Array Waveguide Gratings) for DL (Downlink)/UL (Uplink), and a WDM CPL (Wavelength division multiplexing Coupler). TRx#1-1 is connected to a wavelength controller and receives information about the wavelengths used by the OLT and ONUs from the wavelength controller. TRx#1-1 then outputs the wavelengths used by the OLT and ONUs based on the received wavelength information. Regarding the notation of wavelength λ in Figure 4, those without "'" indicate wavelengths for ONUs under CO-B, and those with "'" indicate wavelengths for ONUs under CO-A. This is the same in other figures.

TRx#1-1では、λd1-1(CO-B配下の波長)またはλd1-1’(CO-A配下の波長)のいずれかの波長を出力することを想定している。例えば、CO-B配下のONU#1-1と通信する場合、波長λd1-1が出力され、CO-A配下のONU#1-1’と通信する場合、波長λd1-1’が出力される。TRx#1-1において出力する波長を選択する方法として、チューナブルLD(Laser Diode)で波長を選択する方法や、異なる波長の2台のLDを用意していずれか一方を出力する方法が考えられる。また、CO-Aエリアにある別のONU(ONU#1-1以外のONU)とも通信する必要がある場合は、TRx#1-1の機能を有するTRxが複数必要になる。 It is assumed that TRx#1-1 outputs either λ d1-1 (wavelength under CO-B) or λ d1-1 ' (wavelength under CO-A). For example, when communicating with ONU#1-1 under CO-B, the wavelength λ d1-1 is output, and when communicating with ONU#1-1' under CO-A, the wavelength λ d1-1 ' is output. Possible methods for selecting the wavelength to be output in TRx#1-1 include selecting the wavelength with a tunable LD (Laser Diode) or preparing two LDs with different wavelengths and outputting one of them. In addition, if it is necessary to communicate with other ONUs (ONUs other than ONU#1-1) in the CO-A area, multiple TRxs with the function of TRx#1-1 are required.

図5は、第1の実施形態おける波長の配置例を示す図である。図5(a)は、アンテナサイトおよび伝送方向でまとまった波長を割り当てる方式を示す。図5(b)は、伝送方向でまとまった波長を割り当てる方式を示す。本実施形態では、異なる波長の光を1本の光ファイバで伝送する波長多重伝送を行うため、AWGおよびWDM CPLにおいて、例えば、図5に示すように波長を割り当てて、異なる波長の光を伝送する。 Figure 5 shows an example of wavelength allocation in the first embodiment. Figure 5(a) shows a method of allocating wavelengths grouped together by antenna site and transmission direction. Figure 5(b) shows a method of allocating wavelengths grouped together by transmission direction. In this embodiment, in order to perform wavelength multiplexing transmission in which light of different wavelengths is transmitted over a single optical fiber, wavelengths are allocated in the AWG and WDM CPL as shown in Figure 5, for example, to transmit light of different wavelengths.

収容局CO-Aの基本的な機器構成は、収容局CO-Bと同じ構成である。ただし、収容局CO-Bとは使用する波長が異なるため、波長の表記は、図4におけるλの記載が、「’」のあるものとないものとが逆になる。また、収容局CO-Aは、中継局RN-Aと通信を行うため、“From/To RN-A”となる。 The basic equipment configuration of the CO-A accommodating station is the same as that of the CO-B accommodating station. However, because the wavelengths used are different from those of the CO-B accommodating station, the wavelength notation is reversed in Figure 4, with the λ notation marked with an "'" and the one without. Also, because the CO-A accommodating station communicates with the relay station RN-A, it is written as "From/To RN-A."

(中継局)
図6Aは、第1の実施形態に係る中継局RN-Bの概略構成を示す図である。図6Bは、第1の実施形態に係る中継局RN-Aの概略構成を示す図である。中継局RN-Bおよび中継局RN-Aの構成は同じであるため、図6Aを参照しながら、中継局RN-Bの構成について説明する。
(Relay station)
Fig. 6A is a diagram showing a schematic configuration of a relay station RN-B according to the first embodiment. Fig. 6B is a diagram showing a schematic configuration of a relay station RN-A according to the first embodiment. Since the configurations of the relay station RN-B and the relay station RN-A are the same, the configuration of the relay station RN-B will be described with reference to Fig. 6A.

中継局RN-Bは、ONUのほか、隣接するエリアの中継局RN-Aと中継用光ファイバで接続されている。AWGおよびWDM CPLにおいて、光信号の伝送先サイトを波長で割り振る。AWG for DL_AおよびAWG for DL_Bは、下り伝送信号のうち、RN-AとRN-B間伝送を行う複数信号をWDMするために利用する。そのため、1波長のみ伝送する場合は、不要である。また、AWG for UL_AおよびAWG for UL_Bは、上り伝送信号のうち、RN-AとRN-B間伝送を行う複数信号をWDMするために利用する。そのため、1波長のみ伝送する場合は、不要である。 Repeater station RN-B is connected to ONUs as well as to relay station RN-A in an adjacent area via relay optical fiber. The AWG and WDM CPL allocate the destination site of the optical signal by wavelength. AWG for DL_A and AWG for DL_B are used to WDM multiple downstream transmission signals transmitted between RN-A and RN-B. Therefore, they are not necessary when transmitting only one wavelength. AWG for UL_A and AWG for UL_B are used to WDM multiple upstream transmission signals transmitted between RN-A and RN-B. Therefore, they are not necessary when transmitting only one wavelength.

中継局RN-Bでは、従来のPONシステムの構成に加え、図6Aにおけるグレーの部分が新たな構成として設けられているが、いずれもパッシブ部品のみでの構成が可能なシンプルな構成となっている。 In relay station RN-B, in addition to the conventional PON system configuration, the gray parts in Figure 6A are added as new configurations, but both are simple configurations that can be configured using only passive components.

(アンテナサイト)
アンテナサイトは、ONUとANTから構成される。ONUは、WDM-CPL、O/E、E/O、Circulatorを備え、中継局から伝送された波長をUEへ送信する。Circulatorは、上り、下り伝送を分ける部品であり、スイッチ等でもよい。また、Circulatorは、ONUの構成に含めず、外部に設けられていてもよい。
(Antenna site)
The antenna site consists of an ONU and an ANT. The ONU is equipped with a WDM-CPL, an O/E, an E/O, and a Circulator, and transmits the wavelength transmitted from the relay station to the UE. The Circulator is a component that separates upstream and downstream transmissions, and may be a switch, etc. Also, the Circulator may not be included in the ONU configuration and may be provided externally.

図7(a)は、通常動作時(エリア外通信なし)の各アンテナサイトの概略構成を示す図である。図7(b)は、通常動作時(エリア外通信なし)の各アンテナサイトと各UEの位置関係を示すイメージ図である。図7(a)、(b)に示すように、通常動作時の場合、エリア外通信は行われず、同一エリアで通信が行われる。 Figure 7(a) is a diagram showing the schematic configuration of each antenna site during normal operation (no outside-area communication). Figure 7(b) is an image diagram showing the positional relationship between each antenna site and each UE during normal operation (no outside-area communication). As shown in Figures 7(a) and (b), during normal operation, outside-area communication is not performed, and communication is performed within the same area.

例えば、UE#2は、UE#2周辺でかつCO-Bエリアのアンテナサイト(ONU#1-1、ONU#1-2、ONU#1-3、ONU#1-4)と通信を行い、アンテナサイト(ONU#1-1、ONU#1-2、ONU#1-3、ONU#1-4)⇔中継局B⇔収容局Bの通信経路で波長の伝送が行われるため、下り伝送ではONU#1-1へ波長λd1-1(CO-B配下の波長)が入力され、上り伝送ではONU#1-1から波長λu1-1(CO-B配下の波長)が出力される。UE#1-1’も同様、UE#1周辺でかつCO-Aエリアのアンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-2’、ONU#1-3’、ONU#1-4’)と通信を行い、アンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-2’、ONU#1-3’、ONU#1-4’)⇔中継局A⇔収容局Aの通信経路で波長の伝送が行われるため、下り伝送ではONU#1-1’へ波長λd1-1’(CO-A配下の波長)が入力され、上り伝送ではONU#1-1’から波長λu1-1’(CO-A配下の波長)が出力される。 For example, UE#2 communicates with antenna sites (ONU#1-1, ONU#1-2, ONU#1-3, ONU#1-4) in the vicinity of UE#2 and in the CO-B area, and wavelengths are transmitted along the communication path from the antenna sites (ONU#1-1, ONU#1-2, ONU#1-3, ONU#1-4) ⇔ relay station B ⇔ accommodating station B, so that in downstream transmission, wavelength λ d1-1 (wavelength under CO-B) is input to ONU#1-1, and in upstream transmission, wavelength λ u1-1 (wavelength under CO-B) is output from ONU#1-1. Similarly, UE#1-1' communicates with antenna sites (ONU#1-1', ONU#1-2', ONU#1-3', ONU#1-4') in the vicinity of UE#1 and in the CO-A area, and wavelengths are transmitted along the communication path from the antenna sites (ONU#1-1', ONU#1-2', ONU#1-3', ONU#1-4') ⇔ relay station A ⇔ accommodating station A, so that in downstream transmission, wavelength λ d1-1 ' (wavelength under CO-A) is input to ONU#1-1', and in upstream transmission, wavelength λ u1-1 ' (wavelength under CO-A) is output from ONU#1-1'.

図8(a)は、切り替え動作時(エリア外通信あり)の各アンテナサイトの概略構成を示す図である。図8(b)は、切り替え動作時(エリア外通信あり)の各アンテナサイトと各UEの位置関係を示すイメージ図である。切り替え動作時の場合、エリア外通信が行われる。 Figure 8 (a) is a diagram showing the schematic configuration of each antenna site during switching operation (with outside-area communication). Figure 8 (b) is an image diagram showing the positional relationship between each antenna site and each UE during switching operation (with outside-area communication). When switching operation is performed, outside-area communication is performed.

例えば、UE#2がエリアの境界付近に移動すると、UE#2が通信するアンテナサイトが、ONU#1-1、ONU#1-2からONU#1-1’、ONU#1-2’に変更され、エリア外通信が行われる。UE#2は、エリア境界付近のアンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-2’、ONU#1-3、ONU#1-4)と通信を行う。変更されたアンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-2’)は、アンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-2’)⇔中継局A⇔中継局B⇔収容局CO-B⇔基地局Aの通信経路で波長の伝送が行われることになるため、下り伝送ではONU#1-1’へ波長λd1-1’(CO-A配下の波長)が入力され、上り伝送ではONU#1-1’から波長λu1-1(CO-B配下の波長)が出力される。ONU#1-2’も同様である。一方、UE#2と通信を行わなくなったONU#1-1、ONU#1-2は、波長の入出力を停止する、または上り伝送の波長をCO-A向けの波長λu1-1’へ変更し、アンテナサイト(ONU#1-1、ONU#1-2)⇔中継局B⇔中継局A⇔収容局CO-A⇔基地局Bの通信経路で波長の伝送を行ってもよい。 For example, when UE#2 moves near the boundary of the area, the antenna site with which UE#2 communicates changes from ONU#1-1, ONU#1-2 to ONU#1-1', ONU#1-2', and communication outside the area is performed. UE#2 communicates with antenna sites (ONU#1-1', ONU#1-2', ONU#1-3, ONU#1-4) near the boundary of the area. The changed antenna site (ONU#1-1', ONU#1-2') transmits wavelengths on the communication path from antenna site (ONU#1-1', ONU#1-2')⇔relay station A⇔relay station B⇔accommodation station CO-B⇔base station A, so in downstream transmission, wavelength λ d1-1 ' (wavelength under CO-A) is input to ONU#1-1', and in upstream transmission, wavelength λ u1-1 (wavelength under CO-B) is output from ONU#1-1'. The same is true for ONU#1-2'. On the other hand, ONU#1-1 and ONU#1-2, which no longer communicate with UE#2, may stop inputting and outputting wavelengths, or change the wavelength for upstream transmission to wavelength λ u1-1 ' for CO-A, and transmit the wavelength via the communication path from antenna site (ONU#1-1, ONU#1-2) ⇔ relay station B ⇔ relay station A ⇔ accommodating station CO-A ⇔ base station B.

[波長設定変更手順]
次に、本実施形態における使用アンテナサイトの制御方法について、図2~図8を参照しながら説明する。上述した通り、収容局CO-Aと収容局CO-Bは、カバレッジが互いに隣接する収容局であり、収容局CO-Aと収容局CO-B配下のエリアは、互いに異なる波長帯(例えば、波長群A、波長群B)をベースに運用している。
[Procedure for changing wavelength settings]
Next, a method for controlling antenna sites in use in this embodiment will be described with reference to Figures 2 to 8. As described above, the accommodating stations CO-A and CO-B are accommodating stations whose coverage areas are adjacent to each other, and the areas under the accommodating stations CO-A and CO-B are operated based on different wavelength bands (for example, wavelength group A and wavelength group B).

(1)CO-Bのエリア(波長群B)において、まず、UE#2から収容局CO-BのBSやモバイルコアに伝送されるUE#2の位置情報を、OLTの波長コントローラへ入力する。UE#2の位置情報を、波長コントローラへ入力する方法として、例えば、以下の2つの方法があるが、これに限定されない。
(i)収容局CO-BのBSで、UE#2からの位置情報を直接読み取り、読み取ったUE#2の位置情報を、波長コントローラへ入力する。
(ii)上位ネットワーク(Upper Network)内の位置情報管理サーバで、UE#2の位置情報を読み取り、読み取ったUE#2の位置情報を、波長コントローラへ入力する。
(1) In the area of CO-B (wavelength group B), first, the location information of UE#2 transmitted from UE#2 to the BS or mobile core of the accommodating station CO-B is input to the wavelength controller of the OLT. The method of inputting the location information of UE#2 to the wavelength controller includes, but is not limited to, the following two methods.
(i) The BS of the accommodating station CO-B directly reads the location information from UE#2, and inputs the read location information of UE#2 to the wavelength controller.
(ii) The location information management server in the upper network reads the location information of UE#2, and inputs the read location information of UE#2 to the wavelength controller.

波長コントローラは、UEの位置情報と各ポート出力波長との対応表を予め保有している。ここで、UEの位置情報とOLTおよびONUの各ポート出力波長との対応表について、説明する。 The wavelength controller holds in advance a correspondence table between UE location information and each port output wavelength. Here, we explain the correspondence table between UE location information and each port output wavelength of the OLT and ONU.

図9、図10は、UE位置情報と各ポート出力波長との対応の一例を示す表である。図9(a)では、CO-B内のOLT Port#1-1に出力される波長の情報をまとめた表であり、図9(b)は、CO-A内のOLT Port#1-1’に出力される波長の情報をまとめた表である。例えば、図9(a)では、UE#2の位置情報(Location information)が「1」(通常動作モード)の場合、下り伝送で使用する波長(OLT output wavelength)は「λd1-1」、上り伝送で使用する波長(ONU output wavelength)は「λu1-1」であることを示し、UE#2の位置情報(Location information)が「101」(エリア外動作モード)の場合、下り伝送で使用する波長(OLT output wavelength)は「λd1-1’」、上り伝送で使用する波長(ONU output wavelength)は「λu1-1」であることを示している。 9 and 10 are tables showing an example of the correspondence between UE location information and each port output wavelength. FIG. 9(a) is a table summarizing information on wavelengths output to OLT Port#1-1 in CO-B, and FIG. 9(b) is a table summarizing information on wavelengths output to OLT Port#1-1' in CO-A. For example, FIG. 9(a) shows that when the location information (Location information) of UE#2 is "1" (normal operation mode), the wavelength (OLT output wavelength) used in downstream transmission is "λ d1-1 " and the wavelength (ONU output wavelength) used in upstream transmission is "λ u1-1 ", and when the location information (Location information) of UE#2 is "101" (outside area operation mode), the wavelength (OLT output wavelength) used in downstream transmission is "λ d1-1 '" and the wavelength (ONU output wavelength) used in upstream transmission is "λ u1-1 ".

一方、UE#2がエリア外動作モードの場合、CO-AはCO-A配下のONU(ONU#1-1’、ONU#1-2’)への波長の出力を停止し、通信を中断する。そのため、図9(b)では、エリア外動作モードの部分において、下り伝送で使用する波長(OLT output wavelength)は「No output」、上り伝送で使用する波長(ONU output wavelength)は「-」としている。また、リソースを有効利用するために、エリア外動作モード時は、CO-AはCO-B配下のONU(ONU#1-1、ONU#1-2)と通信するよう、図10(b)に示すように、下り伝送で使用する波長(OLT output wavelength)は「λd1-1」、上り伝送で使用する波長(ONU output wavelength)は「λu1-1’」としてもよい。 On the other hand, when UE#2 is in out-of-area operation mode, CO-A stops outputting wavelengths to the ONUs (ONU#1-1', ONU#1-2') under CO-A and interrupts communication. Therefore, in the out-of-area operation mode in FIG. 9(b), the wavelength used in downstream transmission (OLT output wavelength) is set to "No output" and the wavelength used in upstream transmission (ONU output wavelength) is set to "-". Also, in order to make effective use of resources, in the out-of-area operation mode, CO-A may set the wavelength used in downstream transmission (OLT output wavelength) to "λ d1-1 " and the wavelength used in upstream transmission (ONU output wavelength) to "λ u1-1 '" as shown in FIG. 10(b) so as to communicate with the ONUs (ONU# 1-1 , ONU# 1-2 ) under CO-B.

(2)UE#2の位置情報を波長コントローラへ入力後、対応表を確認し、収容局CO-Bのエリア外のONU(例えば、CO-AのエリアのONU#1-1’)と通信する場合、OLTは、そのエリア外のONU(ONU#1-1’)を収容するCO-AのエリアのOLT(波長コントローラ)に対して、エリア外通信のリクエスト(通信を使用する許可期間・時間(タイミング)、利用したい波長、利用する波長を変更することにより利用しなくなる波長情報等を含む)を、送信する。 (2) After inputting the location information of UE#2 into the wavelength controller, the OLT checks the correspondence table. If communicating with an ONU outside the area of accommodating station CO-B (for example, ONU#1-1' in CO-A's area), the OLT sends a request for communication outside the area (including the permitted period and time (timing) for communication, the wavelength to be used, information on wavelengths that will no longer be used due to changing the wavelength to be used, etc.) to the OLT (wavelength controller) in CO-A's area that accommodates the ONU outside the area (ONU#1-1').

(3)エリア外通信のリクエストを受けたCO-AのエリアのOLTは、対応可否と許可時間(タイミング)を、送信元のOLT(CO-BエリアのOLT)に返す。対応可否については、例えば、リクエスト先のOLTから一定期間内に返信があれば対応可、一定期間内に返信がなければ対応不可とする様なルールを予め決めておいてもよいし、これに限定されない。 (3) The OLT in the CO-A area that receives the request for out-of-area communication returns the availability and the permitted time (timing) to the sending OLT (OLT in the CO-B area). Regarding the availability, for example, a rule may be determined in advance that indicates that the request can be accepted if there is a reply from the OLT that is the destination of the request within a certain period of time, and that the request cannot be accepted if there is no reply within the certain period of time, but the rules are not limited to this.

(4)エリア外通信許可を受けたOLT(波長コントローラ)は、許可期間(時間)の間、波長コントローラの対応表に基づき、OLTの出力波長を切り替える。そして、エリア外通信許可を出したOLT(CO-AのエリアのOLT)は、波長コントローラの対応表に基づき、許可期間中は、自身の波長の出力を停止する。 (4) The OLT (wavelength controller) that has received permission for communication outside its area switches the output wavelength of the OLT based on the wavelength controller's correspondence table during the permission period (time). Then, the OLT that issued permission for communication outside its area (OLT in CO-A's area) stops outputting its own wavelength during the permission period based on the wavelength controller's correspondence table.

(5)エリア外通信リクエストを出したOLT(CO-BのOLT)は、自身のTx(Transmitter)の波長変更とあわせて、そのポート(Port)の通信先となるエリア外ONU(CO-AのエリアのONU#1-1’)に対して波長変更命令を送信する。なお、手順(4)(5)において、エリア外通信許可を出したOLT(CO-AのOLT)が、自身の波長の出力を停止する前に、配下のONU(エリア外通信リクエストを出したOLT(CO-BのOLT)から見ると、エリア外のONU(CO-AのONU))に波長変更命令を出す方法をとってもよい。 (5) The OLT (OLT of CO-B) that issued the out-of-area communication request sends a wavelength change command to the out-of-area ONU (ONU #1-1' in the CO-A area) that is the communication destination of that port (Port) along with changing the wavelength of its own Tx (Transmitter). Note that in steps (4) and (5), the OLT (OLT of CO-A) that issued the out-of-area communication permission may also issue a wavelength change command to the subordinate ONU (the ONU (ONU of CO-A) that is out of the area from the perspective of the OLT (OLT of CO-B) that issued the out-of-area communication request) before stopping the output of its own wavelength.

(6)波長変更命令を受けたエリア外ONU(CO-AのONU)は、波長変更命令に含まれる情報に基づいて自身の出力波長を変更し、OLT(CO-BのOLT)とエリア外ONU(CO-AのエリアのONU#1-1’)との通信が確立される。 (6) The outside-area ONU (ONU of CO-A) that received the wavelength change command changes its output wavelength based on the information contained in the wavelength change command, and communication is established between the OLT (OLT of CO-B) and the outside-area ONU (ONU #1-1' in the CO-A area).

(7)許可期間終了後、エリア外通信のリクエストを出したOLT(CO-BのOLT)、およびエリア外通信のリクエストを受けたOLT(CO-AのOLT)は、それぞれリクエスト前の状態に戻る。 (7) After the permission period ends, the OLT that issued the request for out-of-area communication (OLT of CO-B) and the OLT that received the request for out-of-area communication (OLT of CO-A) each return to the state they were in before the request.

(8)エリア外通信許可を出したOLT(CO-AのOLT)は、手順(6)で波長変更した自身の配下のONU(ONU#1-1’)に対して、元の波長に戻す命令を送信する。 (8) The OLT (OLT of CO-A) that issued permission for communication outside the area sends a command to its subordinate ONU (ONU#1-1') that changed the wavelength in step (6) to return to the original wavelength.

このようにUEの位置に応じて利用する波長の変更を行うことで、UEがエリア境界へ移動しても、無線品質を低下させることなく、通信を行うことができる。 In this way, by changing the wavelength used depending on the UE's location, communication can be carried out without degrading wireless quality even if the UE moves to the area boundary.

また、上記手順(4)では、「エリア外通信許可を出したOLT(CO-AのエリアのOLT)は、波長コントローラの対応表に基づき、許可期間中は、自身の波長の出力を止める。」としているが、この場合、エリア外通信許可を出したOLT(CO-AのエリアのOLT)の1ポートと、エリア外通信リクエストを出したOLT(CO-BのOLT)配下にある1つのONU(ONU#1-1)が利用されない状態となる。 In addition, in the above step (4), it is stated that "the OLT that issued the permission for communication outside the area (OLT in CO-A's area) stops outputting its own wavelength during the permission period based on the wavelength controller's correspondence table." In this case, one port of the OLT that issued the permission for communication outside the area (OLT in CO-A's area) and one ONU (ONU#1-1) under the OLT that issued the request for communication outside the area (OLT in CO-B) will not be used.

そこで、図10(b)の対応表に示すように、手順(2)で利用しなくなった波長を利用して、OLT(CO-AのエリアのOLT)の1ポートとONU#1-1間で通信を行うことで、通信リソースを有効活用することができる。両機器(OLTの1ポートとONU#1-1)の波長調整については、(5)~(8)と同様の手順で実現する。 As shown in the correspondence table in Figure 10(b), the unused wavelengths from step (2) can be used to communicate between one port of the OLT (OLT in the CO-A area) and ONU#1-1, making it possible to make effective use of communication resources. Wavelength adjustments for both devices (one port of the OLT and ONU#1-1) are achieved using the same procedures as steps (5) to (8).

ただし、通信リソースを有効活用するケースにおいて、機器障害等で波長変更プロセスが中断した場合には、2つのOLTが1つのONUと同時通信し、光信号間干渉が発生し、無線信号の品質が劣化する可能性がある。これを避けるため、手順(4)で、エリア外通信許可を受けたOLT(CO-BのOLT)は、波長切り替え後に、波長を切り替えた旨を、エリア外通信許可を出したOLT(CO-AのOLT)に通知する機能をさらに有する。その通知を受けたOLT(CO-AのOLT)は、自身がエリア外通信許可を出したOLT(CO-BのOLT)の波長変更が完了したと判断し、自身も変更した波長を利用する。一方、波長を切り替えた旨の通知を受けなかった場合には、変更した波長の利用を中止する。 However, in cases where communication resources are to be used effectively, if the wavelength change process is interrupted due to equipment failure or the like, two OLTs may communicate with one ONU simultaneously, causing interference between optical signals and degrading the quality of the wireless signal. To avoid this, in step (4), the OLT that received permission for communication outside the area (OLT of CO-B) further has the function of notifying the OLT that issued permission for communication outside the area (OLT of CO-A) that the wavelength has been switched after the wavelength switch. The OLT that receives this notification (OLT of CO-A) determines that the wavelength change of the OLT that issued permission for communication outside the area (OLT of CO-B) has been completed, and uses the changed wavelength itself. On the other hand, if it does not receive a notification that the wavelength has been switched, it stops using the changed wavelength.

また、ユーザ端末が、収容局CO-AとCO-B両配下のANTと通信する状態から、いずれか一方のCO配下のANTとのみ通信する状態にシフトする際、境界付近で端末が往復を繰り返すと、回線切り替えに伴う経路変更(波長変更)が頻繁に発生し、信号処理負荷が増大する可能性がある。そこで、例えば、図11に示すように、UE#2がANT#1-1’、ANT#1-2’(ONU#1-1’、ONU#1-2’)と接続するときの境界線をB1とし、ANT#1-1、ANT#1-2’(ONU#1-1、ONU#1-2)と接続するときの境界線をB2とするなど、あるANTのエリアに入る時の位置条件に対して、出る時の位置条件を広くとることで経路切り替えが頻繁に発生することを抑制し、信号処理負荷を軽減する。 In addition, when a user terminal shifts from a state in which it communicates with ANTs under both CO-A and CO-B to a state in which it communicates only with ANTs under one of the COs, if the terminal repeatedly goes back and forth near the boundary, route changes (wavelength changes) associated with line switching may occur frequently, and the signal processing load may increase. Therefore, for example, as shown in FIG. 11, the boundary line when UE#2 connects to ANT#1-1' and ANT#1-2' (ONU#1-1', ONU#1-2') is set to B1, and the boundary line when connecting to ANT#1-1 and ANT#1-2' (ONU#1-1, ONU#1-2) is set to B2. By setting the positional conditions when leaving the area of a certain ANT wider than the positional conditions when entering, frequent route switching is suppressed and the signal processing load is reduced.

また、2つの中継局(RN)間をPtP接続1ルートで接続する場合には、その光ファイバの切断等によりセルエッジでの信号品質改善効果がなくなる懸念がある。その場合、図12に示すように、中継局からPtP接続2ルートで接続する、または、複数の中継局をリング構成で繋ぐことで、光ファイバの切断等が発生しても信号品質劣化がなく、信頼性の高いネットワークの実現が可能となる。 In addition, if two relay stations (RNs) are connected via one PtP connection route, there is a concern that the signal quality improvement effect at the cell edge will be lost if the optical fiber is cut, etc. In that case, as shown in Figure 12, by connecting via two PtP connection routes from the relay station, or by connecting multiple relay stations in a ring configuration, it is possible to realize a highly reliable network without degradation of signal quality even if an optical fiber is cut, etc.

[第2の実施形態]
本実施形態における構成パターンは、以下の通りである。
[1]OLTとエリア外ONUとの接続方式:常時接続
[2]PtMPの実現方式:WDM-PON
[3]追加アクセスファイバ構成:PtPファイバ追加構成
Second Embodiment
The configuration patterns in this embodiment are as follows.
[1] Connection method between OLT and outside area ONU: Always-on connection [2] PtMP implementation method: WDM-PON
[3] Additional access fiber configuration: PtP fiber additional configuration

まず、本実施形態に係る光ファイバ通信システムの概要について説明する。図13は、第2の実施形態に係る光ファイバ通信システムの概要を示す図である。本実施形態においても、第1の実施形態と同様、一例として、図3に示すUEのエリア位置により、UEの接続先ANTが変化する(ビーム形成#1→ビーム形成#2)環境を想定した場合について説明するが、これに限定されない。 First, an overview of the optical fiber communication system according to this embodiment will be described. FIG. 13 is a diagram showing an overview of the optical fiber communication system according to the second embodiment. In this embodiment, as in the first embodiment, as an example, an environment will be described in which the ANT to which the UE is connected changes (beam forming #1 → beam forming #2) depending on the area location of the UE shown in FIG. 3, but the present invention is not limited to this.

収容局CO-Aと収容局CO-Bに光接続される基地局アンテナ群を、それぞれ1本のアクセスファイバを有効活用してPoint to multi-point(PtMP)収容するために中継局を有する。中継局では、パッシブ部品から成るAWGやWDM CPL等を利用して、光信号の伝送先サイトを波長で割り振る。CO-AとCO-Bエリアの境界付近にあるANTサイトでは、CO-AおよびCO-Bからの下り信号を同時受信できるように、複数のO/E(ONU)を有する。CO-AとCO-Bエリアの境界付近にあるONUサイトでは、CO-AおよびCO-Bへ上り信号を同時送信できるように、複数のE/O(ONU)を有する。以下、各機器の構成について具体的に説明する。 A relay station is provided to accommodate the base station antenna groups optically connected to accommodating stations CO-A and CO-B, using a single access fiber to accommodate point to multi-point (PtMP). The relay station uses passive components such as AWG and WDM CPL to allocate the optical signal's destination site by wavelength. The ANT site near the border between the CO-A and CO-B areas has multiple O/E (ONU) units so that downstream signals from CO-A and CO-B can be received simultaneously. The ONU site near the border between the CO-A and CO-B areas has multiple E/O (ONU) units so that upstream signals can be transmitted simultaneously to CO-A and CO-B. The configuration of each piece of equipment is explained in detail below.

[光ファイバ通信システムの各機器の構成]
(収容局)
図14は、第2の実施形態に係る収容局CO-Bの概略構成を示す図である。収容局CO-Bは、CO-BエリアのONU#1-1だけでなく、常時CO-AエリアにあるONU#1-1’とも通信する収容局である。収容局CO-Bは、BSおよびOLTを備える。
[Configuration of each device in the optical fiber communication system]
(Accommodation station)
14 is a diagram showing a schematic configuration of a accommodating station CO-B according to the second embodiment. The accommodating station CO-B is an accommodating station that communicates not only with ONU#1-1 in the CO-B area, but also with ONU#1-1' that is always in the CO-A area. The accommodating station CO-B includes a BS and an OLT.

BSは、複数のBSまたはBS機能から構成されるBS poolと、複数のBSまたはBS機能の接続ポート(BS Port)を備える。図14では、一例として、基地局数(基地局機能数)m、各基地局接続ポート数nを想定した構成を示す。OLTは、TRx(Transceiver)、AWG(Array Waveguide Gratings)、およびWDM CPL(Wavelength division multiplexingCoupler)を備える。 The BS has a BS pool consisting of multiple BSs or BS functions, and connection ports (BS Ports) for multiple BSs or BS functions. In FIG. 14, as an example, a configuration is shown assuming that there are m base stations (number of base station functions) and n number of ports connected to each base station. The OLT has a TRx (Transceiver), AWG (Array Waveguide Gratings), and WDM CPL (Wavelength division multiplexing Coupler).

本実施形態では、ONU#1-1’との通信用に、CO-B内ONUとの通信とは独立した伝送チャネル(波長)が割り当てられている。そのため、BS、OLTには、ONU#1-1’との通信用に、BS Port #1-1’r、TRx#1-1’rが設けられ、波長は、λd1-1’r、λu1-1’rが使用される。ONU#1-1’に加えて、CO-Aエリアの別のONUとも通信する場合は、BS Port #1-1’r、TRx#1-1’r相当の機能が追加で必要になる。 In this embodiment, a transmission channel (wavelength) independent of communication with ONUs in CO-B is assigned for communication with ONU#1-1'. Therefore, BS Port #1-1'r and TRx#1-1'r are provided in the BS and OLT for communication with ONU#1-1', and wavelengths λ d1-1 'r and λ u1-1 'r are used. When communicating with another ONU in the CO-A area in addition to ONU#1-1', additional functions equivalent to BS Port #1-1'r and TRx#1-1'r are required.

図15は、第2の実施形態における波長の配置例を示す図である。図15(a)は、アンテナサイトおよび伝送方向でまとまった波長を割り当てる方式を示す。図15(b)は、伝送方向でまとまった波長を割り当てる方式を示す。本実施形態では、異なる波長の光を1本の光ファイバで伝送する波長多重伝送を行うため、AWGおよびWDM CPLにおいて、例えば、図15に示すように波長を割り当てて波長を伝送する。 Figure 15 shows an example of wavelength allocation in the second embodiment. Figure 15(a) shows a method of allocating wavelengths grouped together by antenna site and transmission direction. Figure 15(b) shows a method of allocating wavelengths grouped together by transmission direction. In this embodiment, in order to perform wavelength multiplexing transmission in which light of different wavelengths is transmitted through a single optical fiber, in the AWG and WDM CPL, for example, wavelengths are allocated and transmitted as shown in Figure 15.

収容局CO-Aの基本的な機器構成は、収容局CO-Bと同じ構成である。ただし、収容局CO-Bとは使用する波長が異なるため、波長の表記は、図14におけるλの記載が、「’」のあるものとないものとが逆になる。また、図14におけるλの記載に「r」のある波長は、別のCOエリアのONU向け(エリア外ONU)の波長を表す。また、収容局CO-Aは、中継局RN-Aと通信を行うため、“From/To RN-A”となる。 The basic equipment configuration of accommodating station CO-A is the same as that of accommodating station CO-B. However, because it uses different wavelengths than accommodating station CO-B, the wavelength notation is reversed in Figure 14, with λ notation with and without "'". Also, wavelengths with "r" in the λ notation in Figure 14 represent wavelengths for ONUs in another CO area (outside area ONUs). Also, since accommodating station CO-A communicates with relay station RN-A, it is "From/To RN-A".

(中継局)
図16Aは、第2の実施形態に係る中継局RN-Bの概略構成を示す図である。図16Bは、第2の実施形態に係る中継局RN-Aの概略構成を示す図である。中継局RN-Bおよび中継局RN-Aの構成は同じであるため、図16Aを参照しながら、中継局RN-Bの構成について説明する。
(Relay station)
Fig. 16A is a diagram showing a schematic configuration of a relay station RN-B according to the second embodiment. Fig. 16B is a diagram showing a schematic configuration of a relay station RN-A according to the second embodiment. Since the configurations of the relay station RN-B and the relay station RN-A are the same, the configuration of the relay station RN-B will be described with reference to Fig. 16A.

中継局RN-Bは、ONUのほか、隣接するエリアの中継局RN-Aと中継用光ファイバで接続されている。AWGおよびWDM CPLにおいて、光信号の伝送先サイトを波長で割り振る。AWG for DL_AおよびAWG for DL_Bは、下り伝送信号のうち、RN-AとRN-B間伝送を行う複数信号をWDMするために利用する。そのため、1波長のみ伝送する場合は、不要である。また、AWG for UL_AおよびAWG for UL_Bは、上り伝送信号のうち、RN-AとRN-B間伝送を行う複数信号をWDMするために利用する。そのため、1波長のみ伝送する場合は、不要である。WDM CPL#1-1、#1-1rは、同じ光ファイバを使用しているが、WDM CPL#1-1とWDM CPL#1-1rに分けて、別々の光ファイバで伝送してもよい。 Repeater station RN-B is connected to ONUs and to relay station RN-A in the neighboring area by relay optical fiber. In the AWG and WDM CPL, the transmission destination site of the optical signal is assigned by wavelength. AWG for DL_A and AWG for DL_B are used to WDM multiple signals transmitted between RN-A and RN-B among downstream transmission signals. Therefore, they are not necessary when transmitting only one wavelength. Also, AWG for UL_A and AWG for UL_B are used to WDM multiple signals transmitted between RN-A and RN-B among upstream transmission signals. Therefore, they are not necessary when transmitting only one wavelength. WDM CPL#1-1 and #1-1r use the same optical fiber, but they may be divided into WDM CPL#1-1 and WDM CPL#1-1r and transmitted on separate optical fibers.

中継局RN-Bでは、従来のPONシステムの構成に加え、図16Aにおけるグレーの部分が新たな構成として設けられているが、いずれもパッシブ部品のみでの構成が可能なシンプルな構成となっている。 In relay station RN-B, in addition to the conventional PON system configuration, the gray parts in Figure 16A are added as new configurations, but both are simple configurations that can be configured using only passive components.

(アンテナサイト)
図17(a)は、第2の実施形態の各アンテナサイトの概略構成を示す図である。図17(b)は、各アンテナサイトと各UEの位置関係を示すイメージ図である。本実施形態のアンテナサイトは、エリア境界付近のアンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-1’r)と、エリア境界から離れたアンテナサイト(ONU#1-1)で構成が異なる。
(Antenna site)
Fig. 17(a) is a diagram showing a schematic configuration of each antenna site of the second embodiment. Fig. 17(b) is an image diagram showing the positional relationship between each antenna site and each UE. The antenna sites of this embodiment have different configurations between the antenna site near the area boundary (ONU#1-1', ONU#1-1'r) and the antenna site away from the area boundary (ONU#1-1).

エリア境界付近のアンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-1’r)は、複数のO/E、E/Oを備える。O/E#1-1’とO/E#1-1’rを備えることにより、CO-A(波長λd1-1’)およびCO-B(波長λd1-1’r)からの下り信号を同時受信できる。また、E/O#1-1’とE/O#1-1’rを備えることにより、CO-A(波長λu1-1’)およびCO-B(波長λu1-1’r)への上り信号を同時送信できる。 The antenna sites (ONU#1-1', ONU#1-1'r) near the area boundary are equipped with multiple O/Es and E/Os. By providing O/E#1-1' and O/E#1-1'r, downstream signals from CO-A (wavelength λ d1-1 ') and CO-B (wavelength λ d1-1 'r) can be received simultaneously. Also, by providing E/O#1-1' and E/O#1-1'r, upstream signals to CO-A (wavelength λ u1-1 ') and CO-B (wavelength λ u1-1 'r) can be transmitted simultaneously.

WDM CPLは、WDM CPL#1-1’とWDM CPL#1-1’rの2つに分けて別々の光ファイバで伝送してもよい。Circulatorは、上り、下り伝送を分ける部品であり、スイッチ等でもよい。また、Circulatorは、ONUの構成に含めず、外部に設けられていてもよい。 The WDM CPL may be divided into two, WDM CPL#1-1' and WDM CPL#1-1'r, and transmitted over separate optical fibers. The Circulator is a component that separates upstream and downstream transmissions, and may be a switch, etc. Also, the Circulator may not be included in the ONU configuration and may be provided externally.

このように、エリア境界付近アンテナサイトに複数のO/E(ONU)、複数のE/O(ONU)を設け、OLTとエリア外ONUを常時接続可能とすることで、UEがエリア境界へ移動しても、収容局(CO)、アンテナサイト(ONU、ANT)の光波長を切り替えることなく、かつ無線品質を低下させることなく、通信を行うことができる。 In this way, by providing multiple O/E (ONU) and multiple E/O (ONU) at an antenna site near the area boundary and enabling a constant connection between the OLT and ONU outside the area, even if the UE moves to the area boundary, communication can be performed without switching the optical wavelength of the accommodating station (CO) or antenna site (ONU, ANT), and without degrading wireless quality.

ただし、1つのアンテナサイトで複数のエリア向け信号を送受信する構成では、異なる無線信号が同じタイミングでANTから放射されたり、ANTで受信されたりすることで、干渉による信号劣化の懸念がある。そこで、それぞれの無線信号のビームフォーミング(BF)制御情報を、ネットワークを介して共有し、それを元にBFすることでお互い干渉せずに信号伝送可能となる。 However, in a configuration where one antenna site transmits and receives signals for multiple areas, there is a concern that different wireless signals may be emitted from and received by the ANT at the same time, resulting in signal degradation due to interference. Therefore, beamforming (BF) control information for each wireless signal is shared over the network, and beamforming is performed based on that information, making it possible to transmit signals without interfering with each other.

また、2つの中継局(RN)間をPtP接続1ルートで接続する場合には、その光ファイバの切断等によりセルエッジでの信号品質改善効果がなくなる懸念がある。その場合、図12に示すように、中継局からPtP接続2ルートで接続する、または、複数の中継局をリング構成で繋ぐことで、光ファイバの切断等が発生しても信号品質劣化がなく、信頼性の高いネットワークの実現が可能となる。 In addition, if two relay stations (RNs) are connected via one PtP connection route, there is a concern that the signal quality improvement effect at the cell edge will be lost if the optical fiber is cut, etc. In that case, as shown in Figure 12, by connecting via two PtP connection routes from the relay station, or by connecting multiple relay stations in a ring configuration, it is possible to realize a highly reliable network without degradation of signal quality even if an optical fiber is cut, etc.

[第3の実施形態]
本実施形態における構成パターンは、以下の通りである。
[1]OLTとエリア外ONUとの接続方式:切り替え方式(CO,ANTでIFを動的に変更)
[2]PtMPの実現方式:カスケード接続
[3]追加アクセスファイバ構成:PtPファイバ追加構成
[Third embodiment]
The configuration patterns in this embodiment are as follows.
[1] Connection method between OLT and outside area ONU: Switching method (dynamically changing IF at CO, ANT)
[2] PtMP implementation method: Cascade connection [3] Additional access fiber configuration: PtP fiber additional configuration

まず、本実施形態に係る光ファイバ通信システムの概要について説明する。図18は、第3の実施形態に係る光ファイバ通信システムの概要を示す図である。本実施形態においても、第1の実施形態と同様、一例として、図3に示すUEのエリア位置により、UEの接続先ANTが変化する(ビーム形成#1→ビーム形成#2)環境を想定した場合について説明するが、これに限定されない。 First, an overview of the optical fiber communication system according to this embodiment will be described. FIG. 18 is a diagram showing an overview of the optical fiber communication system according to the third embodiment. In this embodiment, as in the first embodiment, as an example, an environment will be described in which the ANT to which the UE is connected changes (beam forming #1 → beam forming #2) depending on the area location of the UE shown in FIG. 3, but the present invention is not limited to this.

収容局CO-Aと収容局CO-Bに光接続される基地局アンテナ群を、それぞれ1本のアクセスファイバを有効活用してPoint to multi-point(PtMP)収容するために中継局を有する。CO-AエリアおよびCO-Bエリアはいずれも同じIF周波数を用いて通信を行い、中継局では、COから伝送されてきたIFoF信号を電気信号に変換し、IF信号分離機器、周波数変換機器等を用いて、各ANTサイト向けの無線信号に分けてそれぞれをE/Oに入力する。上り伝送においては、各ANTサイトからのIFoF信号を電気信号に変換し、周波数変換器等で周波数軸上に多重してCO向けのE/Oに入力する。 A relay station is provided to accommodate the base station antenna groups optically connected to accommodating stations CO-A and CO-B, using a single access fiber to accommodate point to multi-point (PtMP). Both the CO-A and CO-B areas communicate using the same IF frequency, and the relay station converts the IFoF signal transmitted from the CO into an electrical signal, and using IF signal separators, frequency converters, etc., separates it into radio signals for each ANT site, and inputs each into the E/O. For upstream transmission, the IFoF signal from each ANT site is converted into an electrical signal, multiplexed on the frequency axis using a frequency converter, etc., and input into the E/O for the CO.

時刻(タイミング)により変化するユーザ端末の位置に基づいて、BS、ONUはIFoF伝送する無線信号のIF設定を変更し、各基地局アンテナが収容局CO-Aまたは収容局CO-Bと通信する。ユーザ端末の位置情報をトリガーにIF設定変更すると記載したが、ユーザ端末や基地局設備が持つ他の情報、例えば、アンテナ/基地局とユーザ端末間の無線通信品質情報等)をトリガーにしてIF設定変更してもよい。 Based on the position of the user terminal, which changes with time (timing), the BS and ONU change the IF setting of the radio signal transmitted over IFoF, and each base station antenna communicates with the accommodating station CO-A or CO-B. Although it has been described that the IF setting change is triggered by the user terminal's position information, the IF setting change may also be triggered by other information held by the user terminal or base station equipment (e.g., wireless communication quality information between the antenna/base station and the user terminal, etc.).

本実施形態に係る光ファイバ通信システムでは、UEの位置情報(UEでの各Antenna(ANT)または基地局からの無線通信品質でもよい)に基づき、収容局(CO)、アンテナサイト(ONU、ANT)でIF(Intermediate frequency)を動的に変更し、RNでは動的にIF周波数変換は行わない。以下、各機器の構成およびIF設定変更手順について具体的に説明する。 In the optical fiber communication system according to this embodiment, the IF (Intermediate frequency) is dynamically changed at the accommodating station (CO) and antenna site (ONU, ANT) based on the UE's location information (which may be wireless communication quality from each Antenna (ANT) at the UE or the base station), and the RN does not dynamically convert the IF frequency. The configuration of each device and the procedure for changing the IF settings are described in detail below.

[光ファイバ通信システムの各機器の構成]
本実施形態に係る光ファイバ通信システムを構成する各機器について説明する。
(収容局)
図19は、第3の実施形態に係る収容局CO-Bの概略構成を示す図である。収容局CO-Bは、CO-BエリアのONU#1-1だけでなく、時刻によってはCO-AエリアにあるONU#1-1’とも通信する。収容局CO-Bは、BS、OLT、およびIFコントローラ(Intermediate frequency)を備える。
[Configuration of each device in the optical fiber communication system]
Each device constituting the optical fiber communication system according to this embodiment will be described.
(Accommodation station)
19 is a diagram showing a schematic configuration of a accommodating station CO-B according to the third embodiment. The accommodating station CO-B communicates not only with ONU#1-1 in the CO-B area, but also with ONU#1-1' in the CO-A area depending on the time. The accommodating station CO-B includes a BS, an OLT, and an IF controller (Intermediate frequency).

BSは、複数のBSまたはBS機能から構成されるBS poolと、複数のBSまたはBS機能の接続ポート(BS Port)を備える。図19では、一例として、基地局数(基地局機能数)m、各基地局接続ポート数nを想定した構成を示す。BS Port #1-1は、IFコントローラと接続され、IFコントローラからOLTおよびONUが使用するIFの情報を受信する。そしてBS Port #1-1は、受信したIFの情報に基づき、OLTおよびONUが使用するIFを出力する。図19のfの表記について、「’」が無いものがエリア内(CO-B配下)のONU向け、「’」があるものがエリア外(CO-A配下)のONU向けの周波数(IF)を示す。他の図においても、同様である。 The BS has a BS pool consisting of multiple BSs or BS functions, and connection ports (BS Ports) for multiple BSs or BS functions. Figure 19 shows, as an example, a configuration assuming m base stations (number of base station functions) and n number of ports connected to each base station. BS Port #1-1 is connected to the IF controller, and receives information on the IF used by the OLT and ONU from the IF controller. BS Port #1-1 then outputs the IF used by the OLT and ONU based on the received IF information. Regarding the notation of f in Figure 19, those without "'" indicate frequencies (IFs) for ONUs within the area (under CO-B), and those with "'" indicate frequencies (IFs) for ONUs outside the area (under CO-A). The same applies to other figures.

BS Port#1-1では、fd1-1(エリア内(CO-Bエリア)向けのIF)またはfd1-1’(エリア外(CO-Aエリア)向けのIF)のいずれかのIFを出力することを想定している。例えば、CO-B配下のONU#1-1と通信する場合、エリア内通信であるため、fd1-1が出力され、CO-A配下のONU#1-1’と通信する場合、エリア外通信となるため、fd1-1’が出力される。 BS Port#1-1 is expected to output either IF f d1-1 (IF for within the area (CO-B area)) or f d1-1 ' (IF for outside the area (CO-A area)). For example, when communicating with ONU#1-1 under CO-B, f d1-1 is output since it is within the area, and when communicating with ONU#1-1' under CO-A, f d1-1 ' is output since it is outside the area.

また、本実施形態では、ONU#1-1’との通信用に、CO-B内ONUとの通信とは別の伝送チャネル(IF周波数)が割り当てられている。ULとDLは別波長で光伝送するため、上りと下りでIF周波数が同じでもよい。 In addition, in this embodiment, a transmission channel (IF frequency) different from that for communication with ONUs in CO-B is assigned for communication with ONU#1-1'. Since UL and DL transmit optically at different wavelengths, the IF frequency can be the same for upstream and downstream.

また、BS Port #1-1は、ONU#1-1’に加えて、CO-Aエリアの別のONUともタイミングにより通信する場合は、BS Port #1-1と同様に、CO-Aエリア向けの別のIFで出力可能なBSポートが追加で必要である。 In addition, if BS Port #1-1 communicates with another ONU in the CO-A area in addition to ONU #1-1' depending on the timing, an additional BS port capable of outputting at a different IF for the CO-A area is required, similar to BS Port #1-1.

OLTは、Mux、Demux、Transceiver(TRx)、およびWDM CPL(Wavelength division multiplexing Coupler)を備える。WDM CPLはTRxに含まれる形でもよい。Mux、Demuxの機能をBS側の機能の一部としても良い。図19ではBS各ポートの入出力周波数は他ポートと異なるが、BS側では各ポート間の入力周波数および出力周波数をそれぞれ同一しておき、MuxおよびDemux側で周波数変換機能(Down conv.,Up conv.)を入れる構成でも良い。 The OLT is equipped with a Mux, Demux, Transceiver (TRx), and WDM CPL (Wavelength division multiplexing Coupler). The WDM CPL may be included in the TRx. The Mux and Demux functions may be part of the BS side functions. In FIG. 19, the input and output frequencies of each BS port are different from the other ports, but on the BS side, the input and output frequencies between each port may be the same, and frequency conversion functions (Down conv., Up conv.) may be included on the Mux and Demux side.

図20は、第3の実施形態におけるCO~RN間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。図20(a)、(b)は、エリア内(通常動作)モードのUL・DLにおけるIFoF伝送周波数の配置例である。図20(c)、(d)は、エリア外動作モードのUL・DLにおけるIFoF伝送周波数の配置例である。図20(c)、(d)に示すように、エリア外動作モードでは、エリア内ONUの収容に加えて、CO-BでCO-AエリアのONU#1-1’(CO-AでCO-BエリアのONU#1-1)を収容している。エリア外の複数のONUを収容する場合、エリア外の複数のONU向けにまとまった周波数帯を割り当てて、IFoF伝送する。 Figure 20 is a diagram showing an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies between CO and RN in the third embodiment. Figures 20(a) and (b) are examples of the arrangement of IFoF transmission frequencies in UL and DL in the in-area (normal operation) mode. Figures 20(c) and (d) are examples of the arrangement of IFoF transmission frequencies in UL and DL in the out-of-area operation mode. As shown in Figures 20(c) and (d), in the out-of-area operation mode, in addition to accommodating the in-area ONUs, CO-B accommodates ONU#1-1' in the CO-A area (ONU#1-1 in the CO-B area in CO-A). When accommodating multiple ONUs outside the area, a concentrated frequency band is assigned to the multiple ONUs outside the area for IFoF transmission.

なお、実運用では装置監視や制御用の伝送チャネルも必要だが記載は省略するが、装置監視や制御用の伝送チャネルは、低周波数側等に配置して無線IF信号と周波数多重して伝送が可能である。 In actual operation, transmission channels for equipment monitoring and control are also necessary, but we will not describe them here. However, these can be placed on the low frequency side, etc., and frequency-multiplexed with the wireless IF signal for transmission.

収容局CO-Aの基本的な機器構成は、収容局CO-Bと同じ構成である。ただし、収容局CO-Aは、中継局RN-Aと通信を行うため、“From/To RN-A”となる。 The basic equipment configuration of the CO-A accommodating station is the same as that of the CO-B accommodating station. However, since the CO-A accommodating station communicates with the relay station RN-A, it is “From/To RN-A.”

(中継局)
図21Aは、第3の実施形態に係る中継局RN-Bの概略構成を示す図である。図21Bは、第3の実施形態に係る中継局RN-Aの概略構成を示す図である。中継局RN-Bおよび中継局RN-Aの構成は同じであるため、図21Aを参照しながら、中継局RN-Bの構成について説明する。
(Relay station)
Fig. 21A is a diagram showing a schematic configuration of a relay station RN-B according to the third embodiment. Fig. 21B is a diagram showing a schematic configuration of a relay station RN-A according to the third embodiment. Since the configurations of the relay station RN-B and the relay station RN-A are the same, the configuration of the relay station RN-B will be described with reference to Fig. 21A.

中継局RN-Bは、ONUのほか、隣接するエリアの中継局RN-Aと中継用光ファイバで接続されている。中継局では、下り伝送においては、COから伝送されてきたIFoF信号を電気信号に変換し、IF信号分離機器、周波数変換機器等を用いて、各アンテナサイト向けの無線信号に分けてそれぞれE/Oに入力する。上り伝送においては、各アンテナサイトからのIFoF信号を電気信号に変化し、周波数変換器等で周波数軸上に多重してCO向けのE/Oに入力する。RN間のDLとULのWDM伝送のため、TRx RNの波長が異なる。そこで、例えば、RN-BからRN-Aの光伝送ではO-bandを使い、RN-AからRN-Bの光伝送ではC-bandを使うようにする。 Repeater station RN-B is connected to ONUs as well as to relay station RN-A in an adjacent area via relay optical fiber. In the relay station, in downstream transmission, the IFoF signal transmitted from the CO is converted to an electrical signal, and using IF signal separators, frequency converters, etc., it is separated into radio signals for each antenna site and input to the E/O respectively. In upstream transmission, the IFoF signal from each antenna site is converted to an electrical signal, multiplexed on the frequency axis using a frequency converter, etc., and input to the E/O for the CO. Due to WDM transmission of DL and UL between RNs, the wavelengths of TRx RN are different. Therefore, for example, O-band is used for optical transmission from RN-B to RN-A, and C-band is used for optical transmission from RN-A to RN-B.

図22は、第3の実施形態における中継局(RN-A、RN-B)間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。図22(a)は、RN-AからRN-BへIFoF伝送する際の周波数配置例であり、図22(b)は、RN-BからRN-AへIFoF伝送する際の周波数配置例であり、低周波数体にシフトして光伝送する場合の周波数配列例である。装置監視や制御用の伝送チャネルの記載は省略するが、低周波数側等に配置して無線IF信号と周波数多重して伝送が可能である。 Figure 22 is a diagram showing an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies between relay stations (RN-A, RN-B) in the third embodiment. Figure 22(a) is an example of the frequency arrangement when IFoF transmission is performed from RN-A to RN-B, and Figure 22(b) is an example of the frequency arrangement when IFoF transmission is performed from RN-B to RN-A, which is an example of the frequency arrangement when optical transmission is performed by shifting to a lower frequency field. The description of the transmission channels for device monitoring and control is omitted, but they can be arranged on the low frequency side, etc., and frequency multiplexed with the wireless IF signal for transmission.

図23は、第3の実施形態におけるRN-B~ONU/ANTサイト間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。図23(a)、(b)は、エリア内(通常動作)モードにおけるRN-B~ONU/ANTサイト間のIFoF伝送周波数の配置例であり、低周波数帯にシフトして光伝送する場合のIFoF伝送周波数の配置例を示している。図23(a)、(b)では、CO~RN間伝送の最低IF周波数にシフトしている場合のIFoF伝送周波数の配置例を示す。装置監視や制御用の伝送チャネルの記載は省略するが、低周波数側等に配置して無線IF信号と周波数多重して伝送が可能である。 Figure 23 is a diagram showing an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies between RN-B and the ONU/ANT site in the third embodiment. Figures 23(a) and (b) are examples of the arrangement of IFoF transmission frequencies between RN-B and the ONU/ANT site in the intra-area (normal operation) mode, showing an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies when optical transmission is performed by shifting to a low frequency band. Figures 23(a) and (b) show an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies when shifted to the lowest IF frequency for transmission between CO and RN. The illustration of transmission channels for device monitoring and control is omitted, but they can be arranged on the low frequency side, etc., and frequency-multiplexed with wireless IF signals for transmission.

図23(c)、(d)は、エリア外動作モードにおけるRN-B~ONU/ANTサイト間のIFoF伝送周波数の配置例であり、RN-B~ONU/ANTサイト間のIFoF伝送において、低周波数帯にシフトして光伝送、CO-Aに収容されるIF信号も含む場合のIFoF伝送周波数の配置例を示している。装置監視や制御用の伝送チャネルの記載は省略するが、低周波数側等に配置して無線IF信号と周波数多重して伝送が可能である。 Figures 23 (c) and (d) show examples of IFoF transmission frequency allocation between RN-B and the ONU/ANT site in the out-of-area operation mode, and show examples of IFoF transmission frequency allocation when IFoF transmission between RN-B and the ONU/ANT site is shifted to a lower frequency band for optical transmission and includes IF signals accommodated in CO-A. Although the description of transmission channels for equipment monitoring and control is omitted, they can be allocated on the lower frequency side, etc., and frequency-multiplexed with wireless IF signals for transmission.

(アンテナサイト)
アンテナサイトは、ONUとANTから構成される。ONUは、WDM-CPL、O/E、E/O、Frequency converters、Circulatorを備え、BSから送信された下りRF(Radio frequency)、上りIFを得るためのLO(Local oscillator)周波数変更の命令を受信する。受信したLO周波数に基づき、自身のLO周波数を変更し、BSと通信を確立する。Circulatorは、上り、下り伝送を分ける部品であり、スイッチ等でもよい。また、Circulatorは、ONUの構成に含めず、外部に設けられていてもよい。
(Antenna site)
The antenna site consists of an ONU and an ANT. The ONU is equipped with a WDM-CPL, an O/E, an E/O, frequency converters, and a circulator, and receives commands to change the downlink RF (Radio frequency) and LO (Local oscillator) frequency to obtain the uplink IF transmitted from the BS. Based on the received LO frequency, it changes its own LO frequency and establishes communication with the BS. The circulator is a component that separates uplink and downlink transmissions, and may be a switch, etc. Also, the circulator may not be included in the ONU configuration and may be provided externally.

図24(a)は、通常動作時(エリア外通信なし)の各アンテナサイトの概略構成を示す図である。図24(b)は、通常動作時(エリア外通信なし)の各アンテナサイトと各UEの位置関係を示すイメージ図である。図24(a)、(b)に示すように、通常動作時の場合、エリア外通信は行われず、同一エリアで通信が行われる。 Figure 24(a) is a diagram showing the schematic configuration of each antenna site during normal operation (no outside-area communication). Figure 24(b) is an image diagram showing the positional relationship between each antenna site and each UE during normal operation (no outside-area communication). As shown in Figures 24(a) and (b), during normal operation, outside-area communication is not performed, and communication is performed within the same area.

例えば、UE#2周辺でかつCO-Bエリアのアンテナサイト(ONU#1-1、ONU#1-2、ONU#1-3、ONU#1-4)と通信を行い、アンテナサイト(ONU#1-1、ONU#1-2、ONU#1-3、ONU#1-4)⇔中継局B⇔収容局Bの通信経路でIFoF伝送が行われるため、下り伝送ではONU#1-1のO/EからIFfd1-1(CO-BエリアのIF)が出力され、上り伝送ではONU#1-1のE/OへのIFfu1-1(CO-BエリアのIF)が入力される。UE#1-1’も同様、UE#1周辺でかつCO-Aエリアのアンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-2’、ONU#1-3’、ONU#1-4’)と通信を行い、アンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-2’、ONU#1-3’、ONU#1-4’)⇔中継局A⇔収容局Aの通信経路でIFoF伝送が行われるため、下り伝送ではONU#1-1’のO/EからIFfd1-1(CO-AエリアのIF)が出力され、上り伝送ではONU#1-1’のE/OへのIFfu1-1(CO-AエリアのIF)が入力される。 For example, communication is performed with antenna sites (ONU#1-1, ONU#1-2, ONU#1-3, ONU#1-4) in the vicinity of UE#2 and in the CO-B area, and IFoF transmission is performed on the communication path from the antenna sites (ONU#1-1, ONU#1-2, ONU#1-3, ONU#1-4) ⇔ relay station B ⇔ accommodating station B, so that in downstream transmission, IF f d1-1 (IF of the CO-B area) is output from the O/E of ONU#1-1, and in upstream transmission, IF f u1-1 (IF of the CO-B area) is input to the E/O of ONU#1-1. Similarly, UE#1-1' communicates with antenna sites (ONU#1-1', ONU#1-2', ONU#1-3', ONU#1-4') in the vicinity of UE#1 and in the CO-A area, and IFoF transmission is performed on the communication path from the antenna sites (ONU#1-1', ONU#1-2', ONU#1-3', ONU#1-4') ⇔ relay station A ⇔ accommodating station A, so that in downstream transmission, IF f d1-1 (IF of the CO-A area) is output from the O/E of ONU#1-1', and in upstream transmission, IF f u1-1 (IF of the CO-A area) is input to the E/O of ONU#1-1'.

図25(a)は、切り替え動作時(エリア外通信あり)の各アンテナサイトの概略構成を示す図である。図25(b)は、切り替え動作時(エリア外通信あり)の各アンテナサイトと各UEの位置関係を示すイメージ図である。切り替え動作時の場合、エリア外通信が行われる。 Figure 25 (a) is a diagram showing the schematic configuration of each antenna site during switching operation (with outside-area communication). Figure 25 (b) is an image diagram showing the positional relationship between each antenna site and each UE during switching operation (with outside-area communication). When switching operation is performed, outside-area communication is performed.

例えば、UE#2がエリアの境界付近に移動すると、UE#2が通信するアンテナサイトが、ONU#1-1、ONU#1-2からONU#1-1’、ONU#1-2’に変更され、エリア外通信が行われる。UE#2は、エリア境界付近のアンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-2’、ONU#1-3、ONU#1-4)と通信を行う。下り伝送では、Frequency convertersは、入力IFに対して所望のRFとなるようONU(ONU#1-1’、ONU#1-2’)自身のLO周波数を、エリア外用周波数を示すfd1-1’に変更し、上り伝送では、Frequency convertersは、入力RFに対して所望のRFとなるよう自身のLO周波数を、エリア外用周波数を示すfu1-1’に変更し、変更されたアンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-2’)は、アンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-2’)⇔中継局A⇔中継局B⇔収容局CO-B⇔基地局Aの通信経路でIFoF伝送が行われることになる。一方、UE#2と通信を行わなくなったONU#1-1、ONU#1-2は、IF信号の入出力を停止する、または ONU#1-1’、ONU#1-2’と同様に、ONU#1-1、ONU#1-2自身のLO周波数を、下り伝送では、エリア外用周波数を示すfd1-1’に変更し、上り伝送では、エリア外用周波数を示すfu1-1’へ変更し、アンテナサイト(ONU#1-1、ONU#1-2)⇔中継局B⇔中継局A⇔収容局CO-A⇔基地局Bの通信経路でIFoF伝送を行ってもよい。 For example, when UE#2 moves near the boundary of the area, the antenna site with which UE#2 communicates changes from ONU#1-1, ONU#1-2 to ONU#1-1', ONU#1-2', and communication outside the area is performed. UE#2 communicates with antenna sites (ONU#1-1', ONU#1-2', ONU#1-3, ONU#1-4) near the boundary of the area. In downstream transmission, the frequency converters change the ONU's (ONU#1-1', ONU#1-2') own LO frequency to f d1-1 ', which indicates a frequency for use outside the area, so that the RF becomes the desired RF for the input IF, and in upstream transmission, the frequency converters change their own LO frequency to f u1-1 ', which indicates a frequency for use outside the area, so that the RF becomes the desired RF for the input RF, and the changed antenna site (ONU#1-1', ONU#1-2') performs IFoF transmission on the communication path from antenna site (ONU#1-1', ONU#1-2')⇔relay station A⇔relay station B⇔accommodating station CO-B⇔base station A. On the other hand, ONU#1-1 and ONU#1-2, which no longer communicate with UE#2, may stop inputting and outputting IF signals, or, like ONU#1-1' and ONU#1-2', change their own LO frequencies to f d1-1 ', which indicates a frequency for use outside the area, for downstream transmission, and to f u1-1 ', which indicates a frequency for use outside the area, for upstream transmission, and perform IFoF transmission on the communication path from the antenna site (ONU#1-1, ONU#1-2) ⇔ relay station B ⇔ relay station A ⇔ accommodating station CO-A ⇔ base station B.

[IF設定変更手順]
次に、本実施形態における使用アンテナサイトの制御方法について、図18~図25を参照しながら説明する。上述した通り、カバレッジが互いに隣接する収容局CO-Aと収容局CO-B配下のエリアにおいて、それぞれ配下のONU向けの周波数帯と隣接エリア配下のONU向けの周波数帯を分けて、IFoF伝送する(例えば、配下のONU向けに周波数帯A、隣接エリアのONU向けに周波数帯Bを利用)。BSの各ポートとONUでは、出力するIFを決めることで、どのようなルートで信号伝送されるか決まるよう設計されている。
[IF setting change procedure]
Next, the method of controlling the antenna site used in this embodiment will be described with reference to Figures 18 to 25. As described above, in the areas under the accommodating stations CO-A and CO-B, whose coverage is adjacent to each other, the frequency bands for the ONUs under their respective control and the frequency bands for the ONUs under their respective adjacent areas are separated and transmitted via IFoF (for example, frequency band A is used for the ONUs under their respective control, and frequency band B is used for the ONUs in the adjacent area). Each port of the BS and the ONU are designed to determine the route through which the signal is transmitted by determining the IF to be output.

(1)CO-Bのエリアにおいて、まず、UE#2から収容局CO-BのBSやモバイルコアに伝送されるUE#2の位置情報を、BSのIFコントローラへ入力する。UE#2の位置情報を、IFコントローラへ入力する方法として、例えば、以下の2つの方法があるが、これに限定されない。
(i)収容局CO-BのBSで、UE#2からの位置情報を直接読み取り、読み取ったUE#2の位置情報を、IFコントローラへ入力する。
(ii)上位ネットワーク(Upper Network)内の位置情報管理サーバで、UE#2の位置情報を読み取り、読み取ったUE#2の位置情報を、IFコントローラへ入力する。
(1) In the area of CO-B, first, the location information of UE#2 transmitted from UE#2 to the BS or mobile core of the accommodating station CO-B is input to the IF controller of the BS. The location information of UE#2 can be input to the IF controller in the following two ways, but is not limited thereto.
(i) The BS of the accommodating station CO-B directly reads the location information from UE#2, and inputs the read location information of UE#2 to the IF controller.
(ii) The location information management server in the upper network reads the location information of UE#2, and inputs the read location information of UE#2 to the IF controller.

IFコントローラは、UEの位置情報とOLTおよびONUの各ポート出力IFとの対応表を予め保有している。ここで、UEの位置情報とOLTおよびONUの各ポート出力IFとの対応表について、説明する。 The IF controller holds in advance a correspondence table between the UE's location information and each port output IF of the OLT and ONU. Here, we will explain the correspondence table between the UE's location information and each port output IF of the OLT and ONU.

図26、図27は、UE位置情報と各ポート出力IFとの対応の一例を示す表である。図26(a)は、CO-B内のBS Port#1-1に出力されるIFの情報をまとめた表であり、図26(b)は、CO-A内のBS Port#1-1’に出力されるIFの情報をまとめた表である。例えば、図26(a)では、UE#2の位置情報(Location information)が「1」(通常動作モード)の場合、下り伝送で使用するIF(input IF to E/O in CO)は「fd1-1」、上り伝送で使用するIF(Input IF to E/O in ANT site)は「fu1-1’」であることを示し、UE#2の位置情報(Location information)が「101」(エリア外動作モード)の場合、下り伝送で使用するIF(input IF to E/O in CO)は「fd1-1’」、上り伝送で使用するIF(Input IF to E/O in ANT site)は「fu1-1’」であることを示している。 26 and 27 are tables showing an example of the correspondence between UE location information and each port output IF. Fig. 26(a) is a table summarizing information on IFs output to BS Port #1-1 in CO-B, and Fig. 26(b) is a table summarizing information on IFs output to BS Port #1-1' in CO-A. For example, in Figure 26 (a), when the location information of UE #2 is "1" (normal operation mode), the IF (input IF to E/O in CO) used for downlink transmission is "f d1-1 " and the IF (Input IF to E/O in ANT site) used for uplink transmission is "f u1-1 '". When the location information of UE #2 is "101" (outside area operation mode), the IF (input IF to E/O in CO) used for downlink transmission is "f d1-1 '" and the IF (Input IF to E/O in ANT site) used for uplink transmission is "f u1-1 '".

一方、UE#2がエリア外動作モードの場合、CO-AはCO-A配下のONU(ONU#1-1’、ONU #1-2’)へのIFの出力を停止し、通信を中断する。そのため、図26(b)では、エリア外動作モードの部分において、下り伝送で使用するIF(input IF to E/O in CO)は「No output」、上り伝送で使用するIF(Input IF to E/O in ANT site)は「-」としている。また、リソースを有効利用するために、エリア外動作モード時は、図27(b)に示すように、CO-AはCO-B配下のONU(ONU#1-1、ONU#1-2)と通信するよう、下り伝送で使用するIF(input IF to E/O in CO)は「fd1-1’」、上り伝送で使用するIF(Input IF to E/O in ANT site)は「fu1-1’」としてもよい。 On the other hand, when UE#2 is in the out-of-area operation mode, CO-A stops outputting IF to ONUs (ONU#1-1', ONU#1-2') under CO-A and interrupts communication. Therefore, in the out-of-area operation mode in FIG. 26(b), the IF (input IF to E/O in CO) used in downstream transmission is "No output", and the IF (Input IF to E/O in ANT site) used in upstream transmission is "-". In addition, in order to effectively use resources, in the out-of-area operation mode, as shown in FIG. 27(b), the IF (input IF to E/O in CO) used in downstream transmission may be "f d1-1 '", and the IF (Input IF to E/O in ANT site) used in upstream transmission may be "f u1-1 '" so that CO-A communicates with ONUs (ONU#1-1, ONU#1-2) under CO-B.

(2)UE#2の位置情報をIFコントローラへ入力後、対応表を確認し、収容局CO-Bのエリア外のONU(例えば、CO-AのエリアのONU#1-1’)と通信する場合、OLTは、そのエリア外のONU(ONU#1-1’)を収容するCO-AのエリアのBS(IFコントローラ)に対して、エリア外通信のリクエスト(通信を使用する許可期間・時間(タイミング)変更する通信ポート情報等を含む)を、送信する。 (2) After inputting the location information of UE#2 into the IF controller, the OLT checks the correspondence table. If communicating with an ONU outside the area of accommodating station CO-B (for example, ONU#1-1' in the area of CO-A), the OLT sends a request for out-of-area communication (including communication port information for changing the permitted period and time (timing) for communication use, etc.) to the BS (IF controller) in the area of CO-A that accommodates the ONU outside that area (ONU#1-1').

(3)エリア外通信のリクエストを受けたCO-AのエリアのBS(IFコントローラ)は、対応可否と許可時間(タイミング)を、送信元のBS(CO-BエリアのBS)に返す。対応可否については、例えば、リクエスト先のBSから一定期間内に返信があれば対応可、一定期間内に返信がなければ対応不可とする様なルールを予め決めておいてもよいし、これに限定されない。 (3) The BS (IF controller) in the CO-A area that receives the request for out-of-area communication returns the availability and permitted time (timing) to the sending BS (the BS in the CO-B area). Regarding the availability, for example, a rule may be determined in advance that indicates that the request can be accepted if there is a reply from the requested BS within a certain period of time, and that the request cannot be accepted if there is no reply within the certain period of time, but the rules are not limited to this.

(4)エリア外通信許可を受けたBS(IFコントローラ)は、許可期間(時間)の間、IFコントローラの対応表に基づき、BS Portの出力IFを切り替える。そして、エリア外通信許可を出したBS(CO-AのエリアのBS)は、IFコントローラの対応表に基づき、許可期間中は、自身のIF信号の出力を止める。 (4) The BS (IF controller) that has received permission for out-of-area communication switches the output IF of the BS Port during the permission period (time) based on the IF controller's correspondence table. Then, the BS that issued permission for out-of-area communication (BS in CO-A's area) stops outputting its own IF signal during the permission period based on the IF controller's correspondence table.

(5)エリア外通信リクエストを出したBS(CO-BのBS)は、自身の出力PortのIF変更とあわせて、そのポート(Port)の新しい通信先となるエリア外ONUに対して所望の下りRF、上りIFを得るためのLO周波数変更命令を送信する。なお、手順(4)(5)において、エリア外通信許可を出したBS(CO-AのBS)から、配下のONU(エリア外通信リクエストを出したBSから見ると、エリア外のONU)にLO周波数変更命令を出す方法をとってもよい。 (5) The BS that issued the out-of-area communication request (BS of CO-B) sends an LO frequency change command to the out-of-area ONU that will be the new communication destination of that port, along with changing the IF of its own output port, to obtain the desired downstream RF and upstream IF. Note that in steps (4) and (5), the BS that issued the out-of-area communication permission (BS of CO-A) may also issue an LO frequency change command to its subordinate ONUs (ONUs that are outside the area from the perspective of the BS that issued the out-of-area communication request).

(6)LO周波数変更命令を受けたエリア外ONUは、LO周波数変更命令に含まれる情報に基づいて自身のLO周波数をエリア外用周波数(fd1-1’、fu1-1’)に変更し、BS(CO-BのBS)とエリア外ONU(CO-AのエリアのONU#1-1’)との通信が確立される。 (6) The outside-area ONU that receives the LO frequency change command changes its LO frequency to an outside-area frequency (f d1-1 ', f u1-1 ') based on the information contained in the LO frequency change command, and communication is established between the BS (BS of CO-B) and the outside-area ONU (ONU #1-1' in the CO-A area).

(7)許可期間終了後、エリア外通信のリクエストを出したBS(CO-BのBS)、およびエリア外通信のリクエストを受けたBS(CO-AのBS)は、それぞれリクエスト前の状態に戻る。 (7) After the permission period ends, the BS that issued the request for out-of-area communication (the BS of CO-B) and the BS that received the request for out-of-area communication (the BS of CO-A) each return to the state they were in before the request.

(8)エリア外通信許可を出したBS(CO-AのBS)は、手順(6)でLO周波数変更した自身の配下のONU(ONU#1-1’)に対して、元のLO周波数に戻す命令を送信する。 (8) The BS that issued permission for out-of-area communication (the BS of CO-A) sends a command to its subordinate ONU (ONU#1-1') that changed its LO frequency in step (6) to return it to its original LO frequency.

このようにUEの位置に応じてIF変更を行い、IFoF伝送することで、UEがエリア境界へ移動しても、無線品質を低下させることなく、通信を行うことができる。 In this way, by changing the IF according to the UE's location and transmitting via IFoF, communication can be carried out without degrading wireless quality even if the UE moves to the area boundary.

また、上記手順(4)では、「エリア外通信許可を出したBS(CO-AのエリアのBS)は、IFコントローラの対応表に基づき、許可期間中は、自身のIF信号の出力を止める。」としているが、この場合、エリア外通信許可を出したBSの1ポートとエリア外通信リクエストを出したBS配下にある1つのONUが利用されない状態となる。 In addition, in the above step (4), it is stated that "the BS that issued the permission for out-of-area communication (the BS in CO-A's area) stops outputting its own IF signal during the permission period based on the IF controller's correspondence table." In this case, one port of the BS that issued the permission for out-of-area communication and one ONU under the BS that issued the out-of-area communication request will not be used.

そこで、エリア外通信リクエストをしたBSのポートと同様に、リクエストを許可した側のBSのポートでも、対応表を元にエリア外通信用のIF(fd1-1’、fu1-1’)に周波数変更し、利用されなくなるONUを有効利用することができる。IF調整については、(5)~(8)と同様のプロセスで実現する。 Therefore, just as with the port of the BS that made the out-of-area communication request, the port of the BS that accepted the request also changes the frequency to the IF (f d1-1 ', f u1-1 ') for out-of-area communication based on the correspondence table, making it possible to effectively utilize the ONU that will no longer be used. The IF adjustment is achieved by the same process as (5) to (8).

そして、本実施形態においても、第1の実施形態と同様、ユーザ端末が、収容局CO-AとCO-B両配下のANTと通信する状態から、いずれか一方のCO配下のANTとのみ通信する状態にシフトする際、境界付近で端末が往復を繰り返すと、回線切り替えに伴う経路変更(IF変更)が頻繁に発生し、信号処理負荷が増大する可能性がある。そこで、図11に示すように、あるANTのエリアに入る時の位置条件に対して、出る時の位置条件を広くとることで経路切り替えが頻繁に発生することを抑制し、信号処理負荷を軽減する。 In this embodiment, as in the first embodiment, when a user terminal shifts from a state in which it communicates with ANTs under both accommodating stations CO-A and CO-B to a state in which it communicates only with ANTs under one of the COs, if the terminal repeatedly travels back and forth near the boundary, route changes (IF changes) associated with line switching will occur frequently, and the signal processing load may increase. Therefore, as shown in Figure 11, the position conditions when leaving an ANT's area are set wider than the position conditions when entering the area, thereby preventing frequent route switching and reducing the signal processing load.

また、2つの中継局(RN)間をPtP接続1ルートで接続する場合には、その光ファイバの切断等によりセルエッジでの信号品質改善効果がなくなる懸念がある。その場合、図12に示すように、中継局からPtP接続2ルートで接続する、または、複数の中継局をリング構成で繋ぐことで、光ファイバの切断等が発生しても信号品質劣化がなく、信頼性の高いネットワークの実現が可能となる。 In addition, if two relay stations (RNs) are connected via one PtP connection route, there is a concern that the signal quality improvement effect at the cell edge will be lost if the optical fiber is cut, etc. In that case, as shown in Figure 12, by connecting via two PtP connection routes from the relay station, or by connecting multiple relay stations in a ring configuration, it is possible to realize a highly reliable network without degradation of signal quality even if an optical fiber is cut, etc.

[第4の実施形態]
本実施形態における構成パターンは、以下の通りである。
[1]OLTとエリア外ONUとの接続方式:常時接続
[2]PtMPの実現方式:カスケード接続
[3]追加アクセスファイバ構成:PtPファイバ追加構成
[Fourth embodiment]
The configuration patterns in this embodiment are as follows.
[1] Connection method between OLT and outside area ONU: Always-on connection [2] PtMP implementation method: Cascade connection [3] Additional access fiber configuration: PtP fiber additional configuration

まず、本実施形態に係る光ファイバ通信システムの概要について説明する。図28は、第4の実施形態に係る光ファイバ通信システムの概要を示す図である。本実施形態においても、第1の実施形態と同様、一例として、図3に示すUEのエリア位置により、UEの接続先ANTが変化する(ビーム形成#1→ビーム形成#2)環境を想定した場合について説明するが、これに限定されない。 First, an overview of the optical fiber communication system according to this embodiment will be described. FIG. 28 is a diagram showing an overview of the optical fiber communication system according to the fourth embodiment. In this embodiment, as in the first embodiment, as an example, an environment in which the ANT to which the UE is connected changes (beam forming #1 → beam forming #2) depending on the area location of the UE shown in FIG. 3 will be described, but the present invention is not limited to this.

収容局CO-Aと収容局CO-Bに光接続される基地局アンテナ群を、それぞれ1本のアクセスファイバを有効活用してPoint to mult-point(PtMP)収容するために中継局を有する。CO-AエリアおよびCO-Bエリアはいずれも同じIF周波数を用いて通信を行い、中継局では、COから伝送されてきたIFoF信号を電気信号に変換し、IF信号分離機器、周波数変換機器等を用いて、各ANTサイト向けの無線信号に分けてそれぞれをE/Oに入力する。上り伝送においては、各ANTサイトからのIFoF信号を電気信号に変換し、周波数変換器等で周波数軸上に多重してCO向けのE/Oに入力する。 A relay station is provided to accommodate the base station antenna groups optically connected to accommodating stations CO-A and CO-B, each using a single access fiber to accommodate point-to-multipoint (PtMP). Both the CO-A and CO-B areas communicate using the same IF frequency, and the relay station converts the IFoF signal transmitted from the CO into an electrical signal, and using IF signal separators, frequency converters, etc., separates it into radio signals for each ANT site, and inputs each into the E/O. For upstream transmission, the IFoF signal from each ANT site is converted into an electrical signal, multiplexed on the frequency axis using a frequency converter, etc., and input into the E/O for the CO.

本実施形態では、COと中継局間のIFoF伝送において、COとエリア内ANT向けのIF信号と、別のエリア向けのIF信号とを周波数多重してIFoF伝送する。中継局間のIFoF伝送において、あるCOのエリア外向け下りIF信号と、そのエリア外COに向かう上りIF信号を周波数多重して、IFoF伝送する。CO-AとCO-Bエリアの境界付近にあるANTサイトに対して、その2つのエリア向けのIF信号を周波数多重して伝送する。ANTサイトでそれぞれのIF信号を分離して、RFに変換してANTから放射する。上りの場合は、ANTサイトでその2つのエリアからのRF信号を周波数軸上にIF多重して伝送する。以下、各機器の構成について具体的に説明する。 In this embodiment, in IFoF transmission between a CO and a relay station, an IF signal for the CO and an ANT within the area and an IF signal for another area are frequency-multiplexed and transmitted via IFoF. In IFoF transmission between relay stations, a downstream IF signal for an area outside a certain CO and an upstream IF signal for a CO outside that area are frequency-multiplexed and transmitted via IFoF. IF signals for the two areas are frequency-multiplexed and transmitted to an ANT site located near the border between the CO-A and CO-B areas. At the ANT site, each IF signal is separated, converted to RF, and radiated from the ANT. In the case of upstream, the RF signals from the two areas are IF-multiplexed on the frequency axis at the ANT site and transmitted. The configuration of each device is specifically described below.

[光ファイバ通信システムの各機器の構成]
(収容局)
図29は、第4の実施形態に係る収容局CO-Bの概略構成を示す図である。収容局CO-Bは、CO-BエリアのONU#1-1だけでなく、常時CO-AエリアにあるONU#1-1’とも通信する収容局である。収容局CO-Bは、BSおよびOLTを備える。
[Configuration of each device in the optical fiber communication system]
(Accommodation station)
29 is a diagram showing a schematic configuration of a accommodating station CO-B according to the fourth embodiment. The accommodating station CO-B is an accommodating station that communicates not only with ONU#1-1 in the CO-B area, but also with ONU#1-1' that is always in the CO-A area. The accommodating station CO-B includes a BS and an OLT.

BSは、複数のBSまたはBS機能から構成されるBS poolと、複数のBSまたはBS機能の接続ポート(BS Port)を備える。図29では、一例として、基地局数(基地局機能数)m、各基地局接続ポート数nを想定した構成を示す。 The BS has a BS pool consisting of multiple BSs or BS functions, and connection ports (BS Ports) for multiple BSs or BS functions. Figure 29 shows, as an example, a configuration assuming the number of base stations (number of base station functions) is m, and the number of ports connected to each base station is n.

本実施形態では、ONU#1-1’との通信用に、CO-B内ONUとの通信とは独立した伝送チャネル(IF周波数)が割り当てられている。そのため、BSには、ONU#1-1’との通信用に、BS Port #1-1’rが設けられ、IFは、fd1-1’r、fu1-1’rが使用される。ULとDLで、別波長で光伝送するため、上りと下りでIF周波数が同じでもよい。図29のfの表記について、「’」が無いものがエリア内(CO-B配下)のONU向け、「’」があるものがエリア外(CO-A配下)のONU向けの周波数(IF)を示す。他の図においても、同様である。ONU#1-1’に加えて、CO-Aエリアの別のONUとも通信する場合は、BS Port#1-1’r相当の機能が追加で必要になる。 In this embodiment, a transmission channel (IF frequency) independent of communication with ONU#1-1' is assigned for communication with ONU#1-1'. Therefore, BS Port #1-1'r is provided for communication with ONU#1-1', and IF f d1-1 'r and f u1-1 'r are used. Since optical transmission is performed with different wavelengths in UL and DL, the IF frequency may be the same for uplink and downlink. Regarding the notation of f in FIG. 29, the one without "'" indicates the frequency (IF) for ONU in the area (under CO-B), and the one with "'" indicates the frequency (IF) for ONU outside the area (under CO-A). The same applies to other figures. In addition to ONU#1-1', when communicating with another ONU in the CO-A area, a function equivalent to BS Port#1-1'r is additionally required.

また、本実施形態では、ONU#1-1’との通信用に、CO-B内ONUとの通信とは別の伝送チャネル(IF周波数)が割り当てられている。ULとDLは別波長で光伝送するため、上りと下りでIF周波数が同じでもよい。 In addition, in this embodiment, a transmission channel (IF frequency) different from that for communication with ONUs in CO-B is assigned for communication with ONU#1-1'. Since UL and DL transmit optically at different wavelengths, the IF frequency can be the same for upstream and downstream.

OLTは、Mux、Demux、Transceiver(TRx)、およびWDM CPL(Wavelength division multiplexing Coupler)を備える。WDM CPLはTRxに含まれる形でもよい。Mux、Demuxの機能をBS側の機能の一部としても良い。図29ではBS各ポートの入出力周波数は他ポートと異なるが、BS側では各ポート間の入力周波数および出力周波数をそれぞれ同一しておき、MuxおよびDemux側で周波数変換機能(Down conv.,Up conv.)を入れる構成でも良い。 The OLT is equipped with a Mux, Demux, Transceiver (TRx), and WDM CPL (Wavelength division multiplexing Coupler). The WDM CPL may be included in the TRx. The Mux and Demux functions may be part of the BS side functions. In FIG. 29, the input and output frequencies of each BS port are different from the other ports, but on the BS side, the input and output frequencies between each port may be the same, and frequency conversion functions (Down conv., Up conv.) may be included on the Mux and Demux side.

図30(a)、(b)は、第4の実施形態におけるCO~RN間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。図30(a)、(b)は、エリア内のONUの収容に加えて、CO-BでCO-AのONU#1-1’rを、CO-AでCO-BのONU#1-1rを収容する場合のUL・DLにおけるIFoF伝送周波数の配置例であり、エリア外の複数のONUを収容する場合、エリア外の複数のONU向けにまとまった周波数帯を割り当てる。 Figures 30(a) and (b) are diagrams showing an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies between CO and RN in the fourth embodiment. Figures 30(a) and (b) show an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies in UL and DL when, in addition to accommodating ONUs within the area, CO-B accommodates ONU#1-1'r of CO-A, and CO-A accommodates ONU#1-1r of CO-B. When accommodating multiple ONUs outside the area, a consolidated frequency band is assigned to the multiple ONUs outside the area.

なお、実運用では装置監視や制御用の伝送チャネルも必要だが記載は省略するが、装置監視や制御用の伝送チャネルは、低周波数側等に配置して無線IF信号と周波数多重して伝送が可能である。 In actual operation, transmission channels for equipment monitoring and control are also necessary, but we will not describe them here. However, these can be placed on the low frequency side, etc., and frequency-multiplexed with the wireless IF signal for transmission.

収容局CO-Aの基本的な機器構成は、収容局CO-Bと同じ構成である。ただし、図29におけるfの記載に「r」のあるIFは、別のCOエリアのONU向けのIFを表す。また、収容局CO-Aは、中継局RN-Aと通信を行うため、“From/To RN-A”となる。 The basic equipment configuration of the CO-A accommodating station is the same as that of the CO-B accommodating station. However, the IF with an "r" in the description of "f" in Figure 29 indicates an IF for ONUs in another CO area. In addition, the CO-A accommodating station is "From/To RN-A" because it communicates with the relay station RN-A.

(中継局)
図31Aは、第4の実施形態に係る中継局RN-Bの概略構成を示す図である。図31Bは、第4の実施形態に係る中継局RN-Aの概略構成を示す図である。中継局RN-Bおよび中継局RN-Aの構成は同じであるため、図31Aを参照しながら、中継局RN-Bの構成について説明する。
(Relay station)
Fig. 31A is a diagram showing a schematic configuration of a relay station RN-B according to the fourth embodiment. Fig. 31B is a diagram showing a schematic configuration of a relay station RN-A according to the fourth embodiment. Since the configurations of the relay station RN-B and the relay station RN-A are the same, the configuration of the relay station RN-B will be described with reference to Fig. 31A.

中継局RN-Bは、ONUのほか、隣接するエリアの中継局RN-Aと中継用光ファイバで接続されている。中継局では、下り伝送においては、COから伝送されてきたIFoF信号を電気信号に変換し、IF信号分離機器、周波数変換機器等を用いて、各アンテナサイト向けの無線信号に分けてそれぞれE/Oに入力する。上り伝送においては、各アンテナサイトからのIFoF信号を電気信号に変化し、周波数変換器等で周波数軸上に多重してCO向けのE/Oに入力する。 Relay station RN-B is connected to the ONUs as well as relay station RN-A in the adjacent area via relay optical fiber. In the relay station, in downstream transmission, the IFoF signal transmitted from the CO is converted into an electrical signal, and using IF signal separation equipment, frequency conversion equipment, etc., it separates it into radio signals for each antenna site and inputs them into the E/O respectively. In upstream transmission, the IFoF signal from each antenna site is converted into an electrical signal, multiplexed on the frequency axis using a frequency converter, etc., and input into the E/O for the CO.

さらに、本実施形態の中継局では、COと中継局間のIFoF伝送において、COとエリア内アンテナサイト向けのIF信号と、別エリア向けのIF信号とを周波数多重してIFoF伝送する。 Furthermore, in the relay station of this embodiment, in IFoF transmission between the CO and the relay station, the IF signal intended for the CO and the antenna site within the area and the IF signal intended for another area are frequency multiplexed and transmitted via IFoF.

中継局間のIFoF伝送において、あるCOのエリア外向け下りIF信号と、そのエリア外に向かう上りIF信号を周波数多重して、IFoF伝送する。 In IFoF transmission between relay stations, the downstream IF signal for outside the area of a certain CO and the upstream IF signal for outside that area are frequency multiplexed and transmitted over IFoF.

CO-AおよびCO-Bエリアの境界付近にあるアンテナサイトに対して、2つのエリア向けのIF信号を周波数多重して伝送する。アンテナサイトでそれぞれのIF信号を分離してRFに変換して、アンテナサイトから放射する。上りの場合は、アンテナサイトでその2つのエリアからRF信号を周波数軸上にIF多重して伝送する。 IF signals for the two areas are frequency multiplexed and transmitted to an antenna site near the border between the CO-A and CO-B areas. At the antenna site, each IF signal is separated, converted to RF, and radiated from the antenna site. For upstream transmissions, RF signals from the two areas are IF multiplexed on the frequency axis at the antenna site and transmitted.

RN間のDLとULのWDM伝送のため、TRx RNの波長が異なる。そこで、例えば、RN-BからRN-Aの光伝送ではO-bandを使い、RN-AからRN-Bの光伝送ではC-bandを使うようにする。 Due to WDM transmission of DL and UL between RNs, the wavelengths of TRx RN are different. Therefore, for example, O-band is used for optical transmission from RN-B to RN-A, and C-band is used for optical transmission from RN-A to RN-B.

図32は、第4の実施形態における中継局(RN-A、RN-B)間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。図32(a)は、RN-AからRN-BへIFoF伝送する際の周波数配置例であり、図32(b)は、RN-BからRN-AへIFoF伝送する際の周波数配置例であり、低周波数体にシフトして光伝送する場合の周波数配列例である。装置監視や制御用の伝送チャネルの記載は省略するが、低周波数側等に配置して無線IF信号と周波数多重して伝送が可能である。 Figure 32 is a diagram showing an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies between relay stations (RN-A, RN-B) in the fourth embodiment. Figure 32(a) is an example of the frequency arrangement when IFoF transmission is performed from RN-A to RN-B, and Figure 32(b) is an example of the frequency arrangement when IFoF transmission is performed from RN-B to RN-A, which is an example of the frequency arrangement when optical transmission is performed by shifting to a lower frequency field. The transmission channels for device monitoring and control are not shown, but they can be arranged on the lower frequency side, etc., and frequency-multiplexed with the wireless IF signal for transmission.

図33は、第4の実施形態におけるRN-B~ONU/ANTサイト間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。図33(a)、(b)は、エリア内における(他のエリアに収容されるIF信号は含まない)RN-B~ONU/ANTサイト間のIFoF伝送周波数の配置例であり、低周波数帯にシフトして光伝送する場合のIFoF伝送周波数の配置例を示している。図33(a)、(b)では、CO~RN間伝送の最低IF周波数にシフトしている場合のIFoF伝送周波数の配置例を示している。装置監視や制御用の伝送チャネルの記載は省略するが、低周波数側等に配置して無線IF信号と周波数多重して伝送が可能である。 Figure 33 is a diagram showing an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies between RN-B and the ONU/ANT site in the fourth embodiment. Figures 33(a) and (b) show an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies between RN-B and the ONU/ANT site within an area (not including IF signals accommodated in other areas), and show an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies when shifted to a low frequency band for optical transmission. Figures 33(a) and (b) show an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies when shifted to the lowest IF frequency for transmission between CO and RN. The description of transmission channels for equipment monitoring and control is omitted, but they can be arranged on the low frequency side, etc., and frequency-multiplexed with wireless IF signals for transmission.

図33(c)、(d)は、CO-Aに収容されるIF信号も含む場合のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。装置監視や制御用の伝送チャネルの記載は省略するが、低周波数側等に配置して無線IF信号と周波数多重して伝送が可能である。 Figures 33 (c) and (d) show examples of IFoF transmission frequency allocation when including IF signals accommodated in CO-A. Although the illustration of transmission channels for equipment monitoring and control is omitted, they can be allocated on the low frequency side, etc., and frequency-multiplexed with wireless IF signals for transmission.

(アンテナサイト)
図34(a)は、第4の実施形態の各アンテナサイトの概略構成を示す図である。図34(b)は、各アンテナサイトと各UEの位置関係を示すイメージ図である。本実施形態のアンテナサイトは、エリア境界付近のアンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-1’r)と、エリア境界から離れたアンテナサイト(ONU#1-1)で構成が異なる。いずれのアンテナサイトもONUとANTから構成され、ONUは、WDM-CPL、O/E、E/O、Frequency converters、Circulatorを備える。
(Antenna site)
FIG. 34(a) is a diagram showing a schematic configuration of each antenna site of the fourth embodiment. FIG. 34(b) is an image diagram showing the positional relationship between each antenna site and each UE. The antenna sites of this embodiment have different configurations between an antenna site near the area boundary (ONU#1-1', ONU#1-1'r) and an antenna site away from the area boundary (ONU#1-1). Each antenna site is composed of an ONU and an ANT, and the ONU has a WDM-CPL, an O/E, an E/O, Frequency converters, and a Circulator.

エリア境界付近のアンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-1’r)においては、下り伝送では、エリア境界付近アンテナサイトに対し、RNから隣接する2つのエリア向けのIF信号(fd1-1’、fd1-1’r)を周波数多重して伝送され、アンテナサイトでそれぞれのIF信号を分離し、RFに変換してANTから放射する。逆に、上り伝送では、アンテナサイトでその2つのエリアからのRF信号を周波数軸上にIF多重(fd1-1’、fd1-1’r)してRNへ伝送する。Circulatorは、上り、下り伝送を分ける部品であり、スイッチ等でもよい。また、Circulatorは、ONUの構成に含めず、外部に設けられていてもよい。 In the antenna site (ONU#1-1', ONU#1-1'r) near the area boundary, in downstream transmission, IF signals ( fd1-1 ', fd1-1'r ) for two adjacent areas are frequency-multiplexed and transmitted from the RN to the antenna site near the area boundary, and each IF signal is separated at the antenna site, converted to RF, and radiated from the ANT. Conversely, in upstream transmission, RF signals from the two areas are IF-multiplexed ( fd1-1 ', fd1-1'r ) on the frequency axis at the antenna site and transmitted to the RN. The Circulator is a component that separates upstream and downstream transmissions, and may be a switch or the like. The Circulator may not be included in the configuration of the ONU, but may be provided externally.

エリア境界から離れたアンテナサイト(ONU#1-1)は、下り伝送では、CO-Bのエリア向けのIF信号(fd1-1)を伝送し、アンテナサイトでRFに変換してANTから放射する。逆に、上り伝送では、アンテナサイトでそのCO-BのエリアからのRF信号をIF信号(fu1-1)に変換してIFoF伝送する。 In downstream transmission, an antenna site (ONU#1-1) away from the area boundary transmits an IF signal (f d1-1 ) for the CO-B area, converts it to RF at the antenna site, and radiates it from the ANT. Conversely, in upstream transmission, the RF signal from the CO-B area is converted to an IF signal (f u1-1 ) at the antenna site and transmitted via IFoF.

このように、エリア境界付近アンテナサイトにおいてIF信号を周波数多重して伝送し、OLTとエリア外ONUを常時接続可能とすることで、UEがエリア境界へ移動しても、収容局(CO)、アンテナサイト(ONU、ANT)のIFを切り替えることなく、かつ無線品質を低下させることなく、通信を行うことができる。 In this way, by frequency-multiplexing and transmitting IF signals at antenna sites near the area border and enabling a constant connection between the OLT and ONUs outside the area, even if the UE moves to the area border, it can communicate without switching the IF of the accommodating station (CO) or antenna site (ONU, ANT) and without degrading wireless quality.

ただし、1つのANTサイトで複数のエリア向け信号を送受する構成では、異なる無線信号が同じタイミングでANTから放射されたり、ANTで受信されたりすることで、干渉による信号劣化の懸念がある。それぞれの無線信号のビームフォーミング(BF)制御情報を、ネットワークを介して共有し、それを元にBFすることでお互い干渉せずに信号伝送可能となる。 However, in a configuration where one ANT site transmits and receives signals for multiple areas, different wireless signals are emitted from and received by the ANT at the same time, which raises concerns about signal degradation due to interference. By sharing the beamforming (BF) control information for each wireless signal via the network and performing BF based on that, it becomes possible to transmit signals without interfering with each other.

また、2つの中継局(RN)間をPtP接続1ルートで接続する場合には、その光ファイバの切断等によりセルエッジでの信号品質改善効果がなくなる懸念がある。中継局からPtP接続2ルートで接続する、または、複数の中継局をリング構成で繋ぐことで、光ファイバの切断等が発生しても信号品質劣化がなく、信頼性の高いネットワークの実現が可能となる。 In addition, if two relay stations (RNs) are connected via a single PtP connection route, there is a concern that the signal quality improvement effect at the cell edge will be lost if the optical fiber is cut or the like. By connecting from the relay station via two PtP connection routes, or by connecting multiple relay stations in a ring configuration, it is possible to realize a highly reliable network without degradation of signal quality even if an optical fiber is cut or the like occurs.

[第5の実施形態]
本実施形態における構成パターンは、以下の通りである。
[1]OLTとエリア外ONUとの接続方式:切り替え方式(RNでIFを動的に変更)
[2]PtMPの実現方式:カスケード接続
[3]追加アクセスファイバ構成:PtPファイバ追加構成
[Fifth embodiment]
The configuration patterns in this embodiment are as follows.
[1] Connection method between OLT and outside area ONU: Switching method (IF is dynamically changed by RN)
[2] PtMP implementation method: Cascade connection [3] Additional access fiber configuration: PtP fiber additional configuration

まず、本実施形態に係る光ファイバ通信システムの概要について説明する。図35は、第5の実施形態に係る光ファイバ通信システムの概要を示す図である。本実施形態においても、第1の実施形態と同様、一例として、図3に示すUEのエリア位置により、UEの接続先ANTが変化する(ビーム形成#1→ビーム形成#2)環境を想定した場合について説明するが、これに限定されない。 First, an overview of the optical fiber communication system according to this embodiment will be described. FIG. 35 is a diagram showing an overview of the optical fiber communication system according to the fifth embodiment. In this embodiment, as in the first embodiment, as an example, an environment in which the ANT to which the UE is connected changes (beam forming #1 → beam forming #2) depending on the area location of the UE shown in FIG. 3 will be described, but the present invention is not limited to this.

収容局CO-Aと収容局CO-Bは、いずれも同じIF周波数を利用し、IFoF(Intermediate frequency over fiber)伝送する。本実施形態に係る光ファイバ通信システムは、RNで、UEの位置情報(UEでの各Antenna(ANT)または基地局からの無線通信品質)に基づき、IF(Intermediate frequency)を動的に変更し、COおよびアンテナサイトでは、固定したIF周波数(fd1-1、fu1-1)を利用する。RN向けのIF変更情報を、COのIFコントローラで生成し、無線信号とともにIFoF伝送する。以下、各機器の構成およびIF変更変更手順について具体的に説明する。 Both the CO-A and CO-B correspond to the same IF frequency and transmit signals via IFoF (Intermediate frequency over fiber). In the optical fiber communication system according to the present embodiment, the RN dynamically changes the IF (Intermediate frequency) based on the UE's location information (wireless communication quality from each Antenna (ANT) or base station at the UE), and the CO and antenna site use fixed IF frequencies (f d1-1 , f u1-1 ). The IF controller of the CO generates IF change information for the RN and transmits it via IFoF together with the radio signal. The configuration of each device and the IF change procedure are described below in detail.

[光ファイバ通信システムの各機器の構成]
本実施形態に係る光ファイバ通信システムを構成する各機器について説明する。
(収容局)
図36は、第5の実施形態に係る収容局CO-Bの概略構成を示す図である。収容局CO-Bは、CO-BエリアのONU#1-1だけでなく、時刻によってはCO-AエリアにあるONU#1-1’とも通信する。収容局CO-Bは、BS、OLT、およびIFコントローラ(Intermediate frequency)を備える。
[Configuration of each device in the optical fiber communication system]
Each device constituting the optical fiber communication system according to this embodiment will be described.
(Accommodation station)
36 is a diagram showing a schematic configuration of a accommodating station CO-B according to the fifth embodiment. The accommodating station CO-B communicates not only with ONU#1-1 in the CO-B area, but also with ONU#1-1' in the CO-A area depending on the time. The accommodating station CO-B includes a BS, an OLT, and an IF controller (Intermediate frequency).

BSは、複数のBSまたはBS機能から構成されるBS poolと、複数のBSまたはBS機能の接続ポート(BS Port)を備える。各BS Portからは固定周波数のIF信号が出力される。図36では、一例として、基地局数(基地局機能数)m、各基地局接続ポート数nを想定した構成を示す。図17の周波数fの表記について、「’」が無いものがエリア内(CO-B配下)のONU向け、「’」があるものがエリア外(CO-A配下)のONU向けの周波数(IF)を示す。他の図においても、同様である。 The BS has a BS pool consisting of multiple BSs or BS functions, and multiple connection ports (BS Ports) for the BSs or BS functions. A fixed frequency IF signal is output from each BS Port. As an example, Figure 36 shows a configuration assuming m base stations (number of base station functions) and n number of ports connected to each base station. Regarding the notation of frequency f in Figure 17, those without "'" indicate frequencies (IF) for ONUs within the area (under CO-B), and those with "'" indicate frequencies (IF) for ONUs outside the area (under CO-A). The same applies to other figures.

IFコントローラは、UE位置情報と中継局RNでの出力先、出力IFをまとめた表を保持している。IFコントローラは、RN内での周波数変換制御用に、無線通信信号とは別の伝送チャネル(IF周波数)で制御信号を伝送する。他の監視や制御用のチャネルを利用して情報(制御信号)を伝送してもよい。ULとDLは別波長で光伝送するため、上りと下りでIF周波数が同じでもよい。 The IF controller holds a table summarizing UE position information, output destination at the relay station RN, and output IF. The IF controller transmits control signals on a transmission channel (IF frequency) separate from the wireless communication signal for frequency conversion control within the RN. Information (control signals) may also be transmitted using other monitoring or control channels. Since UL and DL transmit optically at different wavelengths, the IF frequency may be the same for upstream and downstream.

OLTは、Mux、Demux、Transceiver(TRx)、およびWDM CPL(Wavelength division multiplexing Coupler)を備える。WDM CPLはTRxに含まれる形でもよい。Mux、Demuxの機能をBS側の機能の一部としても良い。図ではBS各ポートの入出力周波数は他ポートと異なるが、BS側では各ポート間の入力周波数および出力周波数をそれぞれ同一しておき、MuxおよびDemux側で周波数変換機能(Down conv.,Up conv.)を入れる構成でも良い。Mux、Demux、TRx、およびWDM CPLについては、既存のカスケード接続に用いられているものと同じであるため、動作の説明は省略する。 The OLT is equipped with a Mux, Demux, Transceiver (TRx), and WDM CPL (Wavelength division multiplexing Coupler). The WDM CPL may be included in the TRx. The Mux and Demux functions may be part of the BS side functions. In the figure, the input and output frequencies of each BS port are different from the other ports, but on the BS side, the input and output frequencies between each port may be the same, and frequency conversion functions (Down conv., Up conv.) may be included on the Mux and Demux side. The Mux, Demux, TRx, and WDM CPL are the same as those used in existing cascade connections, so their operation will not be explained here.

なお、実運用では装置監視や制御用の伝送チャネルも必要だが記載は省略するが、装置監視や制御用の伝送チャネルは、低周波数側等に配置して無線IF信号と周波数多重して伝送が可能である。 In actual operation, transmission channels for equipment monitoring and control are also necessary, but we will not describe them here. However, these can be placed on the low frequency side, etc., and frequency-multiplexed with the wireless IF signal for transmission.

図37は、第5の実施形態におけるCO~RN間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図であり、エリア内のONUの収容に加えて、CO-BでCO-AエリアのONU#1-1’を、CO-AでCO-BエリアのONU#1-1を収容する場合のIFoF伝送周波数の配置例を示している。ULおよびDLにおいて、エリア外のONUを収容する場合も、エリア内のONUを収容する場合と同じIFでIFoF伝送し、低周波数側にIF control channelを配置する。装置監視や制御用の伝送チャネルの記載は省略してrが、低周波数側等に配置して無線IF信号と一緒に伝送してもよい。 Figure 37 shows an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies between CO and RN in the fifth embodiment, and shows an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies when accommodating ONUs within the area, as well as ONUs #1-1' in the CO-A area on CO-B and ONUs #1-1 in the CO-B area on CO-A. In UL and DL, when accommodating ONUs outside the area, IFoF transmission is performed at the same IF as when accommodating ONUs within the area, and the IF control channel is placed on the low frequency side. The description of the transmission channels for device monitoring and control is omitted, but they may be placed on the low frequency side, etc. and transmitted together with the wireless IF signal.

収容局CO-Aの基本的な機器構成は、収容局CO-Bと同じ構成である。ただし、収容局CO-Aは、中継局RN-Aと通信を行うため、“From/To RN-A”となる。 The basic equipment configuration of the CO-A accommodating station is the same as that of the CO-B accommodating station. However, since the CO-A accommodating station communicates with the relay station RN-A, it is “From/To RN-A.”

(中継局)
図38Aは、第5の実施形態に係る中継局RN-Bの概略構成を示す図である。図38Bは、第5の実施形態に係る中継局RN-Aの概略構成を示す図である。中継局RN-Bおよび中継局RN-Aの構成は同じであるため、図38Aを参照しながら、中継局RN-Bの構成について説明する。
(Relay station)
Fig. 38A is a diagram showing a schematic configuration of a relay station RN-B according to the fifth embodiment. Fig. 38B is a diagram showing a schematic configuration of a relay station RN-A according to the fifth embodiment. Since the configurations of the relay station RN-B and the relay station RN-A are the same, the configuration of the relay station RN-B will be described with reference to Fig. 38A.

中継局RN-Bは、ONUのほか、隣接するエリアの中継局RN-Aと中継用光ファイバで接続されている。中継局RN-Bでは、各IF信号の送信先(ONU、BS、別のRN)、IF周波数を変更する。中継局は、IFコントローラ_rを備え、BSのIFコントローラから制御信号を受信し、IFコントローラ_rが周波数変換器、Mux、Demuxを制御することで、RNサイトでの当該BS portからの出力IF信号の周波数を、BSのIFコントローラ内にある対応表を元に、変更、対向するRNサイト向けおよび配下のONU向けのTRxへ入力させる。 Relay station RN-B is connected to ONUs as well as relay station RN-A in the adjacent area via relay optical fiber. Relay station RN-B changes the destination (ONU, BS, another RN) and IF frequency of each IF signal. The relay station is equipped with an IF controller_r, which receives control signals from the BS IF controller, and the IF controller_r controls the frequency converter, Mux, and Demux to change the frequency of the output IF signal from the BS port at the RN site based on the correspondence table in the BS IF controller, and input it to the TRx for the opposing RN site and the subordinate ONUs.

図39は、第5の実施形態における中継局(RN-A、RN-B)間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。図39(a)は、RN-AからRN-BへIFoF伝送する際の周波数配置例であり、図39(b)は、RN-BからRN-AへIFoF伝送する際の周波数配置例であり、低周波数体にシフトして光伝送する場合の周波数配列例である。装置監視や制御用の伝送チャネルの記載は省略するが、低周波数側等に配置して無線IF信号と周波数多重して伝送が可能である。 Figure 39 is a diagram showing an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies between relay stations (RN-A, RN-B) in the fifth embodiment. Figure 39(a) is an example of the frequency arrangement when IFoF transmission is performed from RN-A to RN-B, and Figure 39(b) is an example of the frequency arrangement when IFoF transmission is performed from RN-B to RN-A, which is an example of the frequency arrangement when optical transmission is performed by shifting to a lower frequency field. The description of the transmission channels for equipment monitoring and control is omitted, but they can be arranged on the low frequency side, etc., and frequency multiplexed with the wireless IF signal for transmission.

図40は、第5の実施形態におけるRN-B~ONU/ANTサイト間のIFoF伝送周波数の配置例を示す図である。図40(a)、(b)は、エリア内(通常動作)モードにおけるRN-B~ONU/ANTサイト間のIFoF伝送周波数の配置例であり、低周波数帯にシフトして光伝送する場合のIFoF伝送周波数の配置例を示している。図40(a)、(b)では、CO~RN間伝送の最低IF周波数にシフトしている場合のIFoF伝送周波数の配置例を示す。 Figure 40 is a diagram showing an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies between RN-B and the ONU/ANT site in the fifth embodiment. Figures 40(a) and (b) show an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies between RN-B and the ONU/ANT site in the intra-area (normal operation) mode, and show an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies when optical transmission is performed by shifting to a lower frequency band. Figures 40(a) and (b) show an example of the arrangement of IFoF transmission frequencies when shifted to the lowest IF frequency for transmission between CO and RN.

(アンテナサイト)
アンテナサイトは、ONUとANTから構成される。ONUは、WDM-CPL、O/E、E/O、Frequency converters、Circulatorを備え、BSから送信された下りRF(Radio frequency)、上りIFを得るためのLO(Local oscillator)周波数変更の命令を受信する。受信したLO周波数に基づき、自身のLO周波数を変更し、BSと通信を確立する。Circulatorは、上り、下り伝送を分ける部品であり、スイッチ等でもよい。また、Circulatorは、ONUの構成に含めず、外部に設けられていてもよい。
(Antenna site)
The antenna site consists of an ONU and an ANT. The ONU is equipped with a WDM-CPL, an O/E, an E/O, frequency converters, and a circulator, and receives commands to change the downlink RF (Radio frequency) and LO (Local oscillator) frequency to obtain the uplink IF transmitted from the BS. Based on the received LO frequency, it changes its own LO frequency and establishes communication with the BS. The circulator is a component that separates uplink and downlink transmissions, and may be a switch, etc. Also, the circulator may not be included in the ONU configuration and may be provided externally.

図41(a)は、通常動作時(エリア外通信なし)の各アンテナサイトの概略構成を示す図である。図41(b)は、通常動作時(エリア外通信なし)の各アンテナサイトと各UEの位置関係を示すイメージ図である。図41(a)、(b)に示すように、通常動作時の場合、エリア外通信は行われず、同一エリアで通信が行われる。 Figure 41 (a) is a diagram showing the schematic configuration of each antenna site during normal operation (no outside-area communication). Figure 41 (b) is an image diagram showing the positional relationship between each antenna site and each UE during normal operation (no outside-area communication). As shown in Figures 41 (a) and (b), during normal operation, outside-area communication is not performed, and communication is performed within the same area.

例えば、UE#2は、UE#2周辺でかつCO-Bエリアのアンテナサイト(ONU#1-1、ONU#1-2、ONU#1-3、ONU#1-4)と通信を行い、アンテナサイト(ONU#1-1、ONU#1-2、ONU#1-3、ONU#1-4)⇔中継局B⇔収容局Bの通信経路でIFoF伝送が行われるため、下り伝送ではONU#1-1のO/EからIFfd1-1(CO-BエリアのIF)が出力され、上り伝送ではONU#1-1のE/OへのIFfu1-1(CO-BエリアのIF)が入力される。UE#1-1’も同様、UE#1周辺でかつCO-Aエリアのアンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-2’、ONU#1-3’、ONU#1-4’)と通信を行い、アンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-2’、ONU#1-3’、ONU#1-4’)⇔中継局A⇔収容局Aの通信経路でIFoF伝送が行われるため、下り伝送ではONU#1-1’のO/EからIFfd1-1(CO-AエリアのIF)が出力され、上り伝送ではONU#1-1’のE/OへのIFfu1-1(CO-AエリアのIF)が入力される。 For example, UE#2 communicates with antenna sites (ONU#1-1, ONU#1-2, ONU#1-3, ONU#1-4) in the vicinity of UE#2 and in the CO-B area, and IFoF transmission is performed on the communication path from the antenna sites (ONU#1-1, ONU#1-2, ONU#1-3, ONU#1-4) ⇔ relay station B ⇔ accommodating station B, so that in downstream transmission, IF f d1-1 (IF of the CO-B area) is output from the O/E of ONU#1-1, and in upstream transmission, IF f u1-1 (IF of the CO-B area) is input to the E/O of ONU#1-1. Similarly, UE#1-1' communicates with antenna sites (ONU#1-1', ONU#1-2', ONU#1-3', ONU#1-4') in the vicinity of UE#1 and in the CO-A area, and IFoF transmission is performed on the communication path from the antenna sites (ONU#1-1', ONU#1-2', ONU#1-3', ONU#1-4') ⇔ relay station A ⇔ accommodating station A, so that in downstream transmission, IF f d1-1 (IF of the CO-A area) is output from the O/E of ONU#1-1', and in upstream transmission, IF f u1-1 (IF of the CO-A area) is input to the E/O of ONU#1-1'.

図42(a)は、切り替え動作時(エリア外通信あり)の各アンテナサイトの概略構成を示す図である。図42(b)は、切り替え動作時(エリア外通信あり)の各アンテナサイトと各UEの位置関係を示すイメージ図である。切り替え動作時の場合、エリア外通信が行われる。 Figure 42 (a) is a diagram showing the schematic configuration of each antenna site during switching operation (with outside-area communication). Figure 42 (b) is an image diagram showing the positional relationship between each antenna site and each UE during switching operation (with outside-area communication). When switching operation is performed, outside-area communication is performed.

例えば、UE#2がエリアの境界付近に移動すると、UE#2が通信するアンテナサイトが、ONU#1-1、ONU#1-2からONU#1-1’、ONU#1-2’に変更され、エリア外通信が行われる。UE#2は、エリア境界付近のアンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-2’、ONU#1-3、ONU#1-4)と通信を行う。本実施形態では、RNでIFを動的に変更しているため、アンテナサイトでは、固定したIF周波数を利用する。RNでのIF変更に基づき、アンテナサイト(ONU#1-1’、ONU#1-2’)⇔中継局A⇔中継局B⇔収容局CO-B⇔基地局Aの通信経路でIFoF伝送が行われることになる。一方、UE#2と通信を行わなくなったONU#1-1、ONU#1-2は、IFの出力を停止する、またはONU#1-1’、ONU#1-2’と同様に、RNでのIF変更に基づき、アンテナサイト(ONU#1-1、ONU#1-2)⇔中継局B⇔中継局A⇔収容局CO-A⇔基地局Bの通信経路でIFoF伝送を行ってもよい。 For example, when UE#2 moves near the boundary of the area, the antenna site with which UE#2 communicates changes from ONU#1-1, ONU#1-2 to ONU#1-1', ONU#1-2', and communication outside the area is performed. UE#2 communicates with antenna sites (ONU#1-1', ONU#1-2', ONU#1-3, ONU#1-4) near the boundary of the area. In this embodiment, the IF is dynamically changed in the RN, so a fixed IF frequency is used at the antenna site. Based on the IF change in the RN, IFoF transmission is performed on the communication path from the antenna site (ONU#1-1', ONU#1-2') ⇔ relay station A ⇔ relay station B ⇔ accommodating station CO-B ⇔ base station A. On the other hand, ONU#1-1 and ONU#1-2, which are no longer communicating with UE#2, may stop outputting IF, or, like ONU#1-1' and ONU#1-2', may perform IFoF transmission on the communication path from antenna site (ONU#1-1, ONU#1-2) ⇔ relay station B ⇔ relay station A ⇔ accommodating station CO-A ⇔ base station B based on the IF change in RN.

[IF設定変更手順]
次に、本実施形態における使用アンテナサイトの制御方法について、図35~図42を参照しながら説明する。カバレッジが互いに隣接する収容局CO-Aと収容局CO-B配下のエリアにおいて、それぞれ配下のONU向けの周波数と隣接エリア配下のONU向けの周波数にRNサイトで変換し、RN~RN間またはRN~ONU間でIFoF伝送を行う(例えば、配下のONU向けに周波数f1、隣接エリアのONU向けには周波数fx(f1 < fx)に変換して出力)。変換された周波数によりどのようなルートで信号伝送されるか決まるよう設計されている。
[IF setting change procedure]
Next, the method of controlling the antenna site used in this embodiment will be described with reference to Figures 35 to 42. In areas under the accommodating stations CO-A and CO-B, whose coverage is adjacent to each other, the frequency is converted at the RN site to a frequency for the ONUs under the accommodating stations CO-A and CO-B, respectively, and IFoF transmission is performed between the RNs or between the RNs and ONUs (for example, the frequency is converted to f1 for the ONUs under the accommodating stations, and fx (f1 < fx) for the ONUs in the adjacent area). It is designed so that the route through which the signal is transmitted is determined by the converted frequency.

(1)CO-Bのエリアにおいて、まず、UE#2から収容局CO-BのBSやモバイルコアに伝送されるUE#2の位置情報を、OLTのIFコントローラへ入力する。UE#2の位置情報を、IFコントローラへ入力する方法として、例えば、以下の2つの方法があるが、これに限定されない。
(i)収容局CO-BのBSで、UE#2からの位置情報を直接読み取り、読み取ったUE#2の位置情報を、IFコントローラへ入力する。
(ii)上位ネットワーク(Upper Network)内の位置情報管理サーバで、UE#2の位置情報を読み取り、読み取ったUE#2の位置情報を、IFコントローラへ入力する。なお、IFコントローラは、UEの位置情報とRNでの出力先(TRx接続先)、RFでの出力IFの対応表を予め保有している。
(1) In the area of CO-B, first, the location information of UE#2 transmitted from UE#2 to the BS or mobile core of the accommodating station CO-B is input to the IF controller of the OLT. The method of inputting the location information of UE#2 to the IF controller includes, but is not limited to, the following two methods.
(i) The BS of the accommodating station CO-B directly reads the location information from UE#2, and inputs the read location information of UE#2 to the IF controller.
(ii) A location information management server in an upper network reads the location information of UE#2 and inputs the read location information of UE#2 to the IF controller. Note that the IF controller holds in advance a correspondence table between the UE location information, the output destination at the RN (TRx connection destination), and the output IF at the RF.

ここで、UEの位置情報とRNでの出力先(TRx接続先)、RFでの出力IFとの対応表について、説明する。図43は、UE位置情報と各TRxでの入出力IFとの対応の一例を示す表である。図43(a)は、CO-B内BS Port#1-1に関係する上り、下り伝送に使用するIFの情報をまとめた表であり、図43(b)は、CO-A内BS Port#1-1に関係する上り、下り伝送に使用するIFの情報をまとめた表である。 Here, we will explain the correspondence table between UE location information, output destinations at RN (TRx connection destinations), and output IFs at RF. Figure 43 is a table showing an example of the correspondence between UE location information and input/output IFs at each TRx. Figure 43(a) is a table summarizing information on IFs used for upstream and downstream transmissions related to BS Port#1-1 in CO-B, and Figure 43(b) is a table summarizing information on IFs used for upstream and downstream transmissions related to BS Port#1-1 in CO-A.

中継局において、UE#2の位置情報(Location information)が「1」(通常動作モード)の場合、下り伝送ではTRx#1-1に「fd1-1」、上り伝送ではTRxに「fu1-1」のIFを伝送することを示し、UE#2の位置情報(Location information)が「101」(エリア外動作モード)の場合、下り伝送ではTRx RNに「fd1-1_r」、上り伝送ではTRxに「fu1-1_r」のIFを伝送することを示している。そして、UE#2がエリア外動作モードの場合、CO-A側では、下り伝送ではTRx RNに「fd1-1_r」、上り伝送ではTRx_RNに「fu1-1_r」のIFを伝送することを示している。CO-B内BS Port#1-1がエリア外動作モードになった時に、CO-A内BS Port#1-1の入出力をオフにし、停止するとしてもよい。 In the relay station, when the location information (Location information) of UE#2 is "1" (normal operation mode), it indicates that the IF of "f d1-1 " is transmitted to TRx#1-1 in downlink transmission and "f u1-1 " is transmitted to TRx in uplink transmission, and when the location information (Location information) of UE#2 is "101" (outside area operation mode), it indicates that the IF of "f d1-1_r " is transmitted to TRx RN in downlink transmission and "f u1-1_r " is transmitted to TRx in uplink transmission. And, when UE#2 is in the out-of-area operation mode, it indicates that the IF of "f d1-1_r " is transmitted to TRx RN in downlink transmission and "f u1-1_r " is transmitted to TRx_RN in uplink transmission on the CO-A side. When the BS Port#1-1 in CO-B becomes the out-of-area operation mode, the input/output of the BS Port#1-1 in CO-A may be turned off and stopped.

(2)UE#2の位置情報をOLTのIFコントローラへ入力後、対応表を確認し、収容局CO-Bのエリア外のONU(例えば、CO-AのエリアのONU#1-1’)と通信する場合、OLTは、そのエリア外のONU(ONU#1-1’)向けのBS(IFコントローラ)に対して、エリア外通信のリクエスト(通信を使用する許可期間・時間(タイミング)、変更する通信ポート情報等を含む)を、送信する。 (2) After inputting the location information of UE#2 into the IF controller of the OLT, the OLT checks the correspondence table. If it is to communicate with an ONU outside the area of the accommodating station CO-B (for example, ONU#1-1' in the area of CO-A), the OLT sends a request for out-of-area communication (including the permitted period and time (timing) for communication use, communication port information to be changed, etc.) to the BS (IF controller) for the ONU outside that area (ONU#1-1').

(3)エリア外通信のリクエストを受けたCO-AのエリアのBSは、対応可否と許可時間(タイミング)を、送信元のBS(CO-BエリアのBS)に返す。対応可否については、例えば、リクエスト先のBSから一定期間内に返信があれば対応可、一定期間内に返信がなければ対応不可とする様なルールを予め決めておいてもよいし、これに限定されない。 (3) The BS in the CO-A area that receives the request for out-of-area communication returns the availability and permitted time (timing) to the sending BS (the BS in the CO-B area). Regarding the availability, for example, a rule may be determined in advance that indicates that the request can be accepted if there is a reply from the requested BS within a certain period of time, and that the request cannot be accepted if there is no reply within the certain period of time, but the rules are not limited to this.

(4)エリア外通信許可を受けたBS(IFコントローラ)は、配下のRN内のIFコントローラ(IF controller_r)に対して制御信号を送信し、そのIFコントローラが周波数変換器、Mux、Demuxを制御することで、許可期間(時間)の間、RNサイトで当該BS portからの出力IF信号の周波数を、対応表を元に、変更、対向するRNサイト向けのTRxへ入力させる。そして、エリア外通信許可を出したBS(CO-AのエリアのBS)は、許可期間中は対応するポートのIF信号出力を停止する。 (4) The BS (IF controller) that has received permission for out-of-area communication sends a control signal to the IF controller (IF controller_r) in the subordinate RN, and the IF controller controls the frequency converter, Mux, and Demux to change the frequency of the output IF signal from the BS port at the RN site based on the correspondence table during the permitted period (time), and input it to the TRx for the opposing RN site. Then, the BS that issued permission for out-of-area communication (BS in CO-A's area) stops outputting the IF signal from the corresponding port during the permitted period.

(5)エリア外通信許可を出したBS(IFコントローラ)も、(4)の制御に合わせて、配下のRN内のIFコントローラに対して制御信号を送信し、そのIFコントローラが周波数変換器、Mux、Demuxを制御することで、許可期間(時間)の間、エリア外のRNから伝送されてきたIF信号を該当する配下のONU向けのTRxへ入力される。 (5) The BS (IF controller) that issued permission for communication outside the area also transmits a control signal to the IF controller in the subordinate RN in accordance with the control of (4). The IF controller controls the frequency converter, Mux, and Demux, so that the IF signal transmitted from the RN outside the area is input to the TRx for the corresponding subordinate ONU during the permitted period (time).

(6)許可期間の終わりになったら、RN内のIFコントローラは周波数変換機器、Mux、Demuxを制御前の状態に戻す。エリア外許可通信を出したBSは、停止していたIF信号の出力を開始する。なお、(4)~(6)で一旦制御した状態を元の状態に戻す際に、制御情報をもとに戻すような制御信号をトリガーとしてもよい。 (6) When the permitted period ends, the IF controller in the RN returns the frequency conversion equipment, Mux, and Demux to their pre-control states. The BS that issued the permitted out-of-area communication resumes output of the IF signal that was stopped. Note that when returning the state once controlled in (4) to (6) to the original state, a control signal that returns the control information to its original state may be used as a trigger.

このようにUEの位置に応じてIF変更を行うことで、UEがエリア境界へ移動しても、無線品質を低下させることなく、通信を行うことができる。 By changing the IF in this way depending on the UE's location, communication can be carried out without degrading wireless quality even if the UE moves to the area boundary.

また、上記手順(4)では、「エリア外通信許可を出したBS(CO-AのエリアのBS)は、許可期間中は対応するポートのIF信号出力を止める。」とした場合に、エリア外通信許可を出したBSの1ポートとエリア外通信リクエストを出したBS配下にある1つのONUが利用されない状態となる。 In addition, in the above step (4), if the setting is such that "the BS that issued the permission for out-of-area communication (the BS in CO-A's area) stops outputting the IF signal of the corresponding port during the permission period," one port of the BS that issued the permission for out-of-area communication and one ONU under the BS that issued the out-of-area communication request will not be used.

そこで、エリア外通信リクエストをしたBSポートと同様に、リクエストを許可した側のBSの1ポートでもIF信号を出力し続け、配下のRNサイトで対向するRN向けのIFに変更して、利用されなくなるONUを有効利用することができる。IF調整については、(4)~(6)と同様のプロセスで実現する。 As a result, just like the BS port that made the out-of-area communication request, one port of the BS that accepted the request continues to output an IF signal, and the IF is changed to the IF for the opposing RN at the subordinate RN site, making it possible to effectively utilize the ONU that will no longer be used. The IF adjustment is achieved using the same process as (4) to (6).

また、ユーザ端末が、収容局CO-AとCO-B両配下のANTと通信する状態から、いずれか一方のCO配下のANTとのみ通信する状態にシフトする際、境界付近で端末が往復を繰り返すと、回線切り替えに伴う経路変更(IF変更)が頻繁に発生し、信号処理負荷が増大する可能性がある。そこで、例えば、図11に示すように、UE#2がANT#1-1’、#1-2’(ONU#1-1’、ONU#1-2’)と接続するときの境界線をB1とし、ANT#1-1、#1-2(ONU#1-1、ONU#1-2)と接続するときの境界線をB2とするなど、あるANTのエリアに入る時の位置条件に対して、出る時の位置条件を広くとることで経路切り替えが頻繁に発生することを抑制し、信号処理負荷を軽減する。 In addition, when a user terminal shifts from a state in which it communicates with ANTs under both CO-A and CO-B to a state in which it communicates only with ANTs under one of the COs, if the terminal repeatedly goes back and forth near the boundary, route changes (IF changes) associated with line switching may occur frequently, and the signal processing load may increase. Therefore, for example, as shown in FIG. 11, the boundary line when UE#2 connects to ANT#1-1', #1-2' (ONU#1-1', ONU#1-2') is set to B1, and the boundary line when connecting to ANT#1-1, #1-2 (ONU#1-1, ONU#1-2) is set to B2. By setting the position conditions when leaving the area of a certain ANT wider than the position conditions when entering, frequent route switching is suppressed and the signal processing load is reduced.

また、2つの中継局(RN)間をPtP接続1ルートで接続する場合には、その光ファイバの切断等によりセルエッジでの信号品質改善効果がなくなる懸念がある。その場合、図12に示すように、中継局からPtP接続2ルートで接続する、または、複数の中継局をリング構成で繋ぐことで、光ファイバの切断等が発生しても信号品質劣化がなく、信頼性の高いネットワークの実現が可能となる。 In addition, if two relay stations (RNs) are connected via one PtP connection route, there is a concern that the signal quality improvement effect at the cell edge will be lost if the optical fiber is cut, etc. In that case, as shown in Figure 12, by connecting via two PtP connection routes from the relay station, or by connecting multiple relay stations in a ring configuration, it is possible to realize a highly reliable network without degradation of signal quality even if an optical fiber is cut, etc.

以上説明したように、本実施形態によれば、エリア境界付近での無線通信の品質を向上させることが可能となる。また、光ファイバコストや光ファイバ敷設置期間を短く抑えたシンプルかつ経済的な構造を有する光ファイバ通信システムを構築することが可能となる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to improve the quality of wireless communication near area boundaries. In addition, it is possible to build an optical fiber communication system with a simple and economical structure that keeps optical fiber costs and installation time short.

1 光ファイバ通信システム
11、21 OLT
13、23 中継局
15、25 ONU
16、26 ANT
17、27 波長コントローラ
19、29 IFコントローラ
31 中継用光ファイバ
1 Optical fiber communication system 11, 21 OLT
13, 23 Relay station 15, 25 ONU
16, 26 ANT
17, 27 Wavelength controller 19, 29 IF controller 31 Relay optical fiber

Claims (6)

所定のエリア毎に複数のONU(Optical Network Unit)を含むONU群を配下に備えるOLT(Optical Line Terminal)から構成される光ファイバ通信システムであって、
前記各OLTと前記各ONUとの間にそれぞれ設けられた複数の中継局と、
隣接する前記エリアの前記各中継局を光接続する中継用光ファイバと、を備え、
前記各OLTは、前記中継用光ファイバを用いて、他のOLTの配下のONUに対して、信号を伝送することを特徴とする光ファイバ通信システム。
An optical fiber communication system including an OLT (Optical Line Terminal) having a group of ONUs including a plurality of ONUs (Optical Network Units) for each predetermined area ,
A plurality of relay stations provided between each of the OLTs and each of the ONU groups ;
a relay optical fiber that optically connects the relay stations in the adjacent areas ,
An optical fiber communication system, wherein each of the OLTs transmits a signal to an ONU under the control of another OLT using the relay optical fiber.
前記各OLTは、前記各OLTを収容する収容局内に配置され、配下のONUと光通信する際の波長を制御する波長コントローラと接続し、
第1のOLTは、配下のONUと通信中の端末装置の位置情報に基づいて、前記端末装置が、配下の各ONUの通信領域外のONUと通信をすると判断した場合は、その通信領域外のONUを収容する第2のOLTに対して、前記中継用光ファイバを用いて通信を行なうエリア外モードに移行する旨の要求を行ない、前記第2のOLTが前記要求を許可した場合は、前記第1のOLTおよび前記第2のOLTは、前記エリア外モードへ移行し、前記第1のOLTの波長コントローラまたは前記第2のOLTの波長コントローラは、前記第2のOLTの配下のONUのうち、前記エリア外モードに移行すべきONUに対して、前記エリア外モードで用いる波長を通知し、前記端末装置が、前記エリア外モードに移行したONUおよび前記中継用光ファイバを介して、前記第1のOLTと通信を行なうことを特徴とする請求項1記載の光ファイバ通信システム。
Each of the OLTs is arranged in a station that accommodates the OLT, and is connected to a wavelength controller that controls a wavelength when optically communicating with a subordinate ONU;
The optical fiber communication system according to claim 1, characterized in that, when a first OLT determines, based on location information of a terminal device communicating with an ONU under its control, that the terminal device is communicating with an ONU outside the communication area of each ONU under its control, it requests a second OLT accommodating the ONU outside its communication area to switch to an outside-area mode in which communication is performed using the relay optical fiber, and when the second OLT grants the request, the first OLT and the second OLT switch to the outside-area mode, and the wavelength controller of the first OLT or the wavelength controller of the second OLT notifies the ONU under the second OLT that should switch to the outside-area mode of the wavelength to be used in the outside-area mode, and the terminal device communicates with the first OLT via the ONU that has switched to the outside-area mode and the relay optical fiber.
第1のOLTは、前記中継用光ファイバを用いて、第2のOLTの配下のいずれかのONUとの間で、中継局間伝送を行なうために割り当てられた波長で信号を伝送することを特徴とする請求項1記載の光ファイバ通信システム。 The optical fiber communication system according to claim 1, characterized in that the first OLT transmits signals at a wavelength assigned for inter-relay station transmission between any of the ONUs under the control of the second OLT using the relay optical fiber. 前記各OLTは、前記各OLTを収容する収容局内に配置され、無線信号を光信号に多重して配下のONUとIFoF通信をする際の周波数を制御するIFコントローラと接続し、
第3のOLTは、配下のONUと通信中の端末装置の位置情報に基づいて、前記端末装置が、配下の各ONUの通信領域外のONUと通信をすると判断した場合は、その通信領域外のONUを収容する第4のOLTに対して、前記中継用光ファイバを用いて通信を行なうエリア外モードに移行する旨の要求を行ない、前記第4のOLTが前記要求を許可した場合は、前記第3のOLTおよび前記第4のOLTは、前記エリア外モードへ移行し、前記第3のOLTのIFコントローラまたは前記第4のOLTのIFコントローラは、前記第4のOLTの配下のONUのうち、前記エリア外モードに移行すべきONUに対して、前記エリア外モードで用いる周波数を通知し、前記端末装置が、前記エリア外モードに移行したONUおよび前記中継用光ファイバを介して、前記第3のOLTと通信を行なうことを特徴とする請求項1記載の光ファイバ通信システム。
Each of the OLTs is arranged in a station that accommodates the OLT, and is connected to an IF controller that multiplexes a wireless signal into an optical signal and controls a frequency when performing IFoF communication with a subordinate ONU;
The optical fiber communication system according to claim 1, characterized in that, when a third OLT determines, based on location information of a terminal device communicating with an ONU under its control, that the terminal device is communicating with an ONU outside the communication area of each ONU under its control, it requests a fourth OLT accommodating the ONU outside its communication area to transition to an outside-area mode in which communication is performed using the relay optical fiber, and when the fourth OLT grants the request, the third OLT and the fourth OLT transition to the outside-area mode, and the IF controller of the third OLT or the IF controller of the fourth OLT notifies an ONU under the fourth OLT that should transition to the outside-area mode of the frequency to be used in the outside-area mode, and the terminal device communicates with the third OLT via the ONU that has transitioned to the outside-area mode and the relay optical fiber.
第3のOLTは、前記中継用光ファイバを用いて、第4のOLTの配下のいずれかのONUとの間で、中継局間伝送を行なうために割り当てられた周波数でIFoF通信をすることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ通信システム。 The optical fiber communication system according to claim 1, characterized in that the third OLT uses the relay optical fiber to perform IFoF communication with any of the ONUs under the control of the fourth OLT at a frequency assigned for transmission between relay stations. 前記各OLTは、無線信号を光信号に多重して配下のONUとIFoF通信をする際の周波数を制御するOLT側IFコントローラを備え、
前記各中継局は、前記各OLT側IFコントローラから周波数の制御を受ける中継局側IFコントローラを備え、
第5のOLTは、配下のONUと通信中の端末装置の位置情報に基づいて、前記端末装置が、配下の各ONUの通信領域外のONUと通信をすると判断した場合は、その通信領域外のONUを収容する第6のOLTに対して、前記中継用光ファイバを用いて通信を行
なうエリア外モードに移行する旨の要求を行ない、前記第6のOLTが前記要求を許可した場合は、前記第5のOLTおよび前記第6のOLTは、前記エリア外モードへ移行し、前記第5のOLTのOLT側IFコントローラおよび前記第6のOLTのOLT側IFコントローラは、各配下の中継局の中継局側IFコントローラに対し、前記エリア外モードで用いる周波数を通知し、前記端末装置が、前記エリア外モードに移行した前記第6のOLTの配下のONUおよび前記中継用光ファイバを介して、前記第5のOLTと通信を行なうことを特徴とする請求項1記載の光ファイバ通信システム。
Each of the OLTs includes an OLT-side IF controller that multiplexes a wireless signal into an optical signal and controls a frequency when performing IFoF communication with a subordinate ONU;
Each of the relay stations includes a relay station side IF controller that receives frequency control from each of the OLT side IF controllers,
The optical fiber communication system according to claim 1, characterized in that, when a fifth OLT determines, based on location information of a terminal device communicating with an ONU under its control, that the terminal device communicates with an ONU outside the communication area of each ONU under its control, it requests a sixth OLT accommodating the ONU outside its communication area to transition to an outside-area mode in which communication is performed using the relay optical fiber, and when the sixth OLT grants the request, the fifth OLT and the sixth OLT transition to the outside-area mode, and the OLT-side IF controller of the fifth OLT and the OLT-side IF controller of the sixth OLT notify the relay station-side IF controller of each relay station under its control of the frequency to be used in the outside-area mode, and the terminal device communicates with the fifth OLT via the ONU under the sixth OLT that has transitioned to the outside-area mode and the relay optical fiber.
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